大风浪区 航行安全措施及航法探讨 吴骏 ( 上海海 运学院上海市浦东大 道1 5 5 0 号 ) 摘 耍: 本 文 从 船舶 大 风 浪 航 行 安 全 的 角 度出 发 ， 提出 了 人 的 因 素 对大 风 浪 航 行 安 全 的 影 响 ， 以 及大 风 浪操纵决策 所需考虑的因素.同 时本文对大 风浪操纵中 Z . 字航法提出了 作 者个人9- 法。 类键词: 大风浪操纵2 字航法 一 艘营 运中 的 海船， 在 其航行 过 程 中 可 能会 遇 到各 种各 样的 复杂 局 面， 如 雾 中 航 行、 冰区 航行、 狭水道及危险航区航行、 大风浪 区航行等等， 在这些复杂环境条 件下， 为了 船舶安全， 我们的航海驾驶人员和有关科技工作者， 总结了 许多有益的 经验及理论， 在这 里我 介绍一万 自 己 对大风浪区航行的认识。 一 船能否顺利通过大风浪区或能 否 避免 受人 风浪影响，显 然 船长 的正 确决 策与 措施是 关键 因素， 而决策与 措施正确与否又受到多 方面的影响，如 对天气海况的了 解， 对本 船状况和货载 情况的了 解， 对大风浪操纵理论掌握等 等。 除了 船长正 确决 策与 措施以 外， 就 像我 们日 常工作 中常会 遇到的问 题-样 1 1 在大风浪中 与 风浪 抗争还有一重 要因素 一人 的因素。 。汗产叮小一- 一、大风浪中安全航行的重要因素人 历史上有许多由 于大风浪造成的 海 难事故， 这些事故事 后分 析， 其中 不少 遇难船， 假如在 大风浪之前或期间，能 够全力以 赴， 排 除险情， 灾难很有可能 会避免，但 是这些 船舶常常由于 人 为 因 素 ( 比 如 船员 的 惊 慌失 措 ) 而 错失 良 机。 有 些 船虽 然 每 个 人 救 生 衣 都 穿 得 很 好， 但 幸 免于 难者甚少。血的 教训告诉我们， 面对风 浪的 挑战， 全船 上 下 全体 船员 只 有以 积极 无畏 的 精神面 貌 细 致 、 全 面 地 做 好各 项 工 作， 才 有 可 能 战 胜 风 浪， 保 证 人 命 财 产 安 全 。 在大风浪中 如何调动各方面积极性， 把工作做好， 首先我认为从船一长 及船舶指挥中 心一 驾 驶室传出 的信息是非常重要的。 如果 这一信息包含的是 信心和勇气， 那么它的正 面效果会迅 速影响全船。另 外， 在大风浪之前或 期间，以 下的 一些具体工作需要我们 积极完 成: I .思想及组织工作 I ) 开好部门 长、 全体船员 大会。 说明目 前形势， 集思广议，明确 今后措施、目 标， 协调 好各部门 关系， 动员大 家齐心协力， 相互 配合，克 服困 难。 2 ) 船舶领导应身先士卒做好表率， 带领大家 做好各 项工作。 3 ) 船舶领导在大风浪中对船员 生活、 工作的关心， 特别在困难情况下， 这种关心对树立 船员 战 胜大 风浪 信心， 其效 果 将是非 常 的 显 著。 2 .防 ( 抗)大风大浪的具体工作 功 通过压载水 ( 压载物) 调整， 以 满 足抗风稳性和吃 水差要 求。 2 ) 检查、 维修、刀 口 固 船舶设备机 械， 关闭 水密装置， 保证船舶设备运行、 水密性处于良 好状态，保证下水道、污水井的排水畅通。 3 ) 对装载的货物进行必要检查、 加固。 4 ) 风浪中 如突发性机械故障、 舱 室 进水， 应积极进行 抢 修补救。 5 )风浪中保证主机备车航行， 操舵方式改手操舵。 6 ) 保证应急救生设 备完成完好。 为了 抵御大风浪侵袭， 除了以 上 提 到各项以 外， 还有许多 工作 需要我们去落实。 每一 船舶应 根据各自 不同的 环境情况， 充分利用好 人的因 素去 做好每一项工作。 二、 一 影响大风浪操纵决策的因素 做为 一名大 风浪操纵最终决策者 船r , 首先 应考虑的是 船舶安全， 在此前 提下，再考 虑船舶营运经济效益，在具体操作上 船长 必 须对周围环境、 本船 状况、 货载情况 等各种因素有 一正确充分了 解和认识， 据此才能 做出正 确决策， 采取正 确措施， 保证船舶安全、 经 济地抵达 一1 1 0 - 目的港。 下列三方面是影响大风浪操纵决策的主要因素 1 . 天气、 海祝: 应将当 时实际 天气海况， 与预报的 情况二者相互比 较， 应了 解风浪将会增加 或减弱趋势，风浪影响的区域， 持续时间lc 短， 应根据本船情况明 确 那些气象条 件 ( 虽有风浪 )， 我船是可航的， 一 哪些是可 不航应及早躲避的。如对一些吨 位大 、 船况、 货载 情况良 好的 船 舶如遇较弱的温带气旋，寒潮，并非一定要避之， 低压、热带风暴、台风) 的不同制定相应的对策。 而如遇台 风也 应根据台 风强 度大小( 如热带 2 .本船状况:本船的 主辅机、 舵机运行情况、 本船的水密性、 稳性 情况， 本船结构强度、 本 船排水能 力等等。显然以 上这些 状况是否良 好对于船 舶在大风浪区安 全 航行有很大影响。 3 .货载情况:其中 包括件杂货、 集装箱、 木材、甲 板货的 装载 、 加固、 绑扎情况， 大宗 货、散 货本身可能移动的 性质， 散货的平舱情况 等等。 对上述各种 货 物装载情况， 船长最好有 第 一手资 料，也就是亲自 了 解、 检查货 物装载情况， 应根据装货值 班驾 驶员 不同的责任心、业 务素 质， 及时督促指导， 以 保证装货质量符合大风浪航行要求。 除上述三个主要方面以外， 下列各点也需相应考虑。 1 .船舶所处 地理环境， 如附 近有无 避风锚地， 及 靠近航海危 险 物清 况等等。 2 .存燃油量情况。 3 .船员业务 及心理素质。 4 .大风浪可能 对船舶设 备 造成损坏。 5 .由 于货 舱水密不严可能 造成货物水湿损失。 6 .船东或租船人对船期要 求， 及可能 造成的 船期损失。 三、关于大风浪中Z 字航法 船舶由 于种种原因 进入或已 处在大风浪区， 根据不同的 情况， 操 纵者可 -T - 取 偏顶浪偏R PM 航行、滞航、漂航等操纵方法。在这些方法中，船舶采用较多的是偏顶浪、偏顶浪航 行方法。 而使用该方法在航迹上体现， 通常就是 航海 人员 非常熟悉的 Z 字 航法。由 于Z 字航法在 航海实践中 较普遍被航海者所采用，所以 在Z 字航法的 操纵中 可能 遇到 的问 题， 值得我们进一 步 探讨和解决。 1 .关于 大、 小Z 字航法 实 际大风浪航行中， 船舶可根据不同 情况采用大 Z 字或小Z 字 航法。 小Z 字航法是一种 通 过较为频繁改向 ， 以 保持船位偏离计划航线较小的 一种航法。 而大 Z 字 航法通常 适用在较宽阔 水 域， 通过二、 三次改向 重新回到计划航线并通过大风浪区。 如大 隅 海峡西行去上海港遇偏北 大 风， 可偏顶先航至济洲岛以 南 或江苏、山 东附 近海 域再南下至上海 。 再比 如夏季从亚丁东行 过印 度洋遇西南季风， 可先 对着卡拉奇或印 度西 岸， 航行至 东经 6 5 - 7 0 度时再 沿岸南下。 图 ( 1 ) 图 ( 1 ) ( a ) 为风向与计 划航线平行时的 Z 字航法。由 于此种航法 转向 过程中没有横风横 浪的影响，因此船舶通常可采用小Z 字航法。图 (1) ( b )为 横风时 Z 字航法，由于船舶在每 次转向 过程中都要经历横F X U 黄 浪 过程， 因此对于 一些船舶状况、 货载 情况不 好的 船应谨滇 使用 Z 字航法，并尽可能 避免使用小 Z 字航法。 2 . Z 字航法时偏顶浪、偏 顺浪航行注意 如果 条件许 可， 在大风 浪中，航 海者大都宁愿 迭择偏顺浪航行。 但在 偏顺浪航行中0 m 1 1 1 被忽视的问 题是: I ) 顺浪航行可能造成的稳性高度下降。 2 ) 谐摇易 产生于顺浪航行中。 在大风浪中，当 船舶不得不 采取 偏 顶浪 航行时， 操纵 者 大 都习 惯于 通过改向以 寻 求 保 证船 舶安 全的 摇摆幅 度， 而减 速对大风 浪 安全 操作的 作 用 却 常常 被 操 纵者 所疏 忽。 我认为 就 像 船舶 避让一样， 在特定条件下， 转向 和变 速是 我们船舶 操纵者都应 重视的二个 方面。 3 .2 . 1 关于偏顶浪选择最 佳风 舷角 在大风浪操纵理论中， 通过船舶固 有 横摇周期与 波浪遭遇周 期之比 值来判断是否会发生谐 摇， 从而进一步断定是否会影响船舶安 全。 但我认为上述理论在在实际 运用上， 没有解决大风 浪 操纵实践中 所面临的许多问 题。 原因 :1 ) 上 述理论 前 提为 规则 波、 小 角 度横摇 而实际 大风 浪中 对船舶安全影响较大的是不规则波、大角 度横摇。 2 ) 理论上一些数据如波面角、 波长、 波 速 操纵当时 无法准 确得到。 3 ) 实际 上 大风 浪对 船舶安 全影 响是 多 方面的， 如纵摇、 垂荡 对 船体结构、底 龙骨的影响;甲 板上浪对 稳 性、 货物影响: 打空车对 主机的影响 等等。 因 此 我认为目 前可以 从 一较大 方向 上 去 把握大 风浪 操纵 安 全， 如果 对于 一 特点 船舶 ( 考虑 各方因素的) 安全系数设为S ， 在大风浪中，当 船舶操纵者试图 通过改 变航向以寻求 保证船舶 安 全的 最佳风 舷角 时， 我们可将安全系 数S 看成随 风舷 角中 变化 而变化， 即 S = F( 中 ) 并由 此 建立坐标，根据偏顶浪航行常识: ( 1 ) 通 常x = 9 0 0( 横风) 时的 S t 通常 小 于4) = 0 0( 顶风) 时 的 S 2 - ( 2 ) 在( 0 0 - 9 0 ,， S I - S 2 中 能 找到 一 最 佳风 舷角中 。 及 对 应点 S m a x最大 安 全系 蜘 将三点( - = o 0， S A 4b = 9 0 0， S I )( 1 0 ， S m a x ) 用 平 滑 线 相连， 得到图( 2 ) 曲 线。 S个 S = S O 0 Xl 图( 2 ) 根据自 己 经验，我认为该坐标及曲线能大至反映风 舷角 0 - 9 0 0时 所对应的 船舶安全变化 情况， 并可利用其说明一些问题. 如设S O 为 保证船舶安全最低值， 并以S = S O 截曲 线: 1 )当 S 2 S O S m a x即S = S O 与曲 线 无 交 点 ， 说明 在(D e o， 9 o 0 1 的 范 围 内 ， 仅 改向 无 法 找 到 保 证 船 舶 安 全的 风 舷 角。 ( 此 时 应 考 虑 采取 其 它 的 操 纵 手 段 、 比 如 变 速 或 改 向 走 偏 顺 风 等 ) 3 ) S O S Z 船舶 可 采用 顶风航 行。 4 ) S O S , 横风 时 船 舶也 可安 全 航 行 ( S O 应由 每 位操纵者， 根据自 己 经验、 船舶安全 状况 来确定) 3 .2 .2 关于偏 顶浪航行中 航速控制 大风浪中关于 航速改 变，以 个人 看法有二个 方面需 我们了 解 和研究。 其一是理 论上 根据 T F = 入 / ( V w 十 V c o s 中 ) 通过改 变 船 速V ，以 调 节船 舶与波浪 遭遇周期 ， 最终减轻横摇. 其二根据本人大风浪中观测， 事实上对船舶危害最大的是大浪造成的 船舶突倾。当船舶 发生突倾时， 横摇加速度、 横倾角 突然增大，并由 此容易引起货物移动、增加自由 液面冲击 力， 机器故障损坏等。 造成突倾的主 要原因， 我认为是由于 船体 与大浪相 遇时二者相对速度过 _1 1