大風(fēng)浪中船舶操縱

大風(fēng)浪中船舶操縱第一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)大風(fēng)浪中的船舶操縱一、波浪概述二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害四、大風(fēng)浪中的操船方法五、大風(fēng)浪中掉頭第二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、波浪概述

1．波浪的要素波浪是水質(zhì)點(diǎn)在外力作用下所形成的波動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在深水中波浪的水質(zhì)點(diǎn)以一定的速度作軌圓運(yùn)動(dòng)，其波形以某一速度傳播出去，而水質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波形移動(dòng)。水質(zhì)點(diǎn)的軌圓運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)處于波峰時(shí)與波的傳播方向相同,處于波谷時(shí)則與波的傳播方向相反。這種波的波峰比較陡峭，波谷比較平坦，因此稱為坦谷波。表征波浪特征的幾何要素見圖6—1。波高H—波形最高點(diǎn)與波形最低點(diǎn)之間的垂直距離(m)波長λ—兩個(gè)相鄰波峰或波谷間的水平距離(m)波速C—波形向前移動(dòng)的速度(m/s)波浪周期τ—水質(zhì)點(diǎn)每回轉(zhuǎn)一次所需時(shí)間(s)，即波形向前傳播一個(gè)波長所需的時(shí)間。第三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、波浪概述波面角α(waveslopeangle)—波形的切線與水平線間的夾角。陡度δ(wavesteepnees)—波的陡峭程度（δ=H/λ）。根據(jù)擺線理論，可以得到：

由上述公式，得到坦谷波的波速和波浪周期與波長間的如下關(guān)系：

波浪的大小和風(fēng)力、風(fēng)時(shí)以及海區(qū)的廣度、深度有關(guān)。風(fēng)力大、風(fēng)時(shí)長、海區(qū)廣又深，則波浪就大。有關(guān)各海區(qū)不同季節(jié)的波浪要素可從氣象書籍和航路指南中找出。大洋中最容易產(chǎn)生的波浪的波長是80～140m，波周期為7～10s．最陡的波的傾斜度為1/10。一般為1/30～1/40。第四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、波浪概述海上波浪實(shí)際上是不規(guī)則的，它們是由各種不同波長、波高和陡度的波組成的。經(jīng)觀測(cè)統(tǒng)計(jì)表明，其中有1/10波的波高是平均波高的2倍，稱之為最大波高(hw/10）；有1/3波的波高是平均波高的1.6倍，稱之為三一平均波高或有義波高(hw/3）。人們?cè)诤Ｉ夏繙y(cè)的波高很接近有義波高。有義波高（hw/3）可以用來確定最大有義波的波長 （6—4）和最大能量波的波長 （6—5）根據(jù)這兩個(gè)波長可以估計(jì)出某船在該不規(guī)則波中航行時(shí)的搖蕩情況。

第五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、波浪概述2．波形的變化

1）淺水區(qū)的波形變化波浪從深海向淺海接近時(shí)，由于水質(zhì)點(diǎn)的垂直移動(dòng)受阻，水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡將由圓形變?yōu)闄E圓。同時(shí)，由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與海底之間的摩擦阻力使波速降低。在淺水域中波速只隨水深變化，但波浪的周期不變。因此，當(dāng)波速減小時(shí)，波長變短，波高增大。而且海岸的傾斜越急，這種變化越劇烈。此外，由于波谷與海底的摩擦部分的行進(jìn)速度變緩，而波峰的行進(jìn)較快，使波峰向前卷起，同時(shí)在行進(jìn)中破碎。這種波浪俗稱為開花浪，對(duì)船舶的沖擊力較大。

第六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、波浪概述2）干擾引起的波形變化當(dāng)從大海上遠(yuǎn)處襲來的大浪與本海區(qū)相反方向的波浪相遇；或襲來的波與該處的反射波相互干擾時(shí)，形成合成波，它的波速變得很小，而波高可能增加一倍。這種波浪俗稱為三角浪。對(duì)小型船舶危害較大。由于風(fēng)向的變化，使所產(chǎn)生的兩個(gè)不同方向的波浪形成某一交角時(shí)，就會(huì)發(fā)生波高作周期性變化的群波。在海上經(jīng)常遇到的，周期性的3個(gè)或5個(gè)大浪，隨后又出現(xiàn)幾個(gè)小浪，就是這種群波。通過仔細(xì)觀察，掌握住海浪的這個(gè)規(guī)律，就能夠選擇在較小的波浪時(shí)進(jìn)行操縱較為有利。第七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)1．風(fēng)浪中的船舶搖擺船舶在波浪作用下，沿著和圍繞著通過船重心的X、Y、Z軸作線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。各搖蕩運(yùn)動(dòng)的名稱為：

X軸——縱蕩（surging）和橫搖（rolling）；

y軸——橫蕩（swaying）和縱搖（pitching）；

Z軸——垂蕩（heaving）和首搖（yawing）；船舶在波浪中的搖蕩運(yùn)動(dòng)，是波浪的強(qiáng)迫搖蕩和船舶本身固有的搖蕩相結(jié)合的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，這種搖蕩運(yùn)動(dòng)由于受到水阻力的阻尼作用，因而是逐漸衰減的。搖蕩的強(qiáng)度取決于波面角的陡度、波浪的周期、船舶本身的搖蕩周期與船舶尺度和波長的比例關(guān)系。對(duì)船舶安全有威脅的搖擺是橫搖、縱搖和垂蕩。

第八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)2．橫搖1）橫搖擺幅船舶在規(guī)則波中的強(qiáng)制橫搖擺幅可以近似地用下式表示： （6—6）式中：——最大波面角，；

TR——船舶橫搖周期（s）；

τ——波浪周期（s）。

第九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)從上式可見，船在波浪中橫搖的大小，除與最大波面角有關(guān)外，主要取決于船舶本身的固有橫搖周期TR與波浪周期的比值。當(dāng)，即船舶的橫搖周期比波浪周期小，則船舶橫搖較快，甲板與波面經(jīng)常保持平行，很少上浪，但船體所受慣性力較大。當(dāng)，即船舶的橫搖周期比波浪周期大，則橫搖較慢，并且與波浪不協(xié)調(diào)，船舷易與波浪撞擊，甲板上上浪較多。當(dāng)，即二者的周期接近相等，船舶搖擺最劇烈，橫搖角越搖越大，將會(huì)導(dǎo)致船舶傾覆。這種現(xiàn)象稱為橫諧搖。第十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)諧搖時(shí)的橫傾角可用下式估算： （6—7） 式中：——最大波面角。2）船舶固有的橫搖周期（TR） 船舶在規(guī)則波中作小角度（小于15°）無阻尼橫搖時(shí)的周期稱為船舶固有橫搖周期(naturalrollingperiod)，可用下式求得：

式中：TR—船舶固有橫搖周期（s）即自一舷橫傾至另一舷再回到初始橫傾位置所需的時(shí)間；

B—船寬（m）；GM—初穩(wěn)性高度（m）；

第十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)C—橫搖周期系數(shù)，客船為0.75~0.85；貨船為0.7~0.8；油船（重載）為0.7~0.75；油船（空載）為0.74~0.94；漁船為0.76~0.88；估算時(shí)可簡單地把C定為0.8。各類船舶的橫搖周期如表6一1所示。船

舶

種

類橫搖周期TR(s)客

船

500~1000噸6~9客

船

1000~5000噸9~13客

船

5000~10000噸13~15客

船

10000~30000噸16~20客

船

30000~50000噸20~28貨

船(滿載)9~14貨

船(壓載)7~10拖

輪6~8第十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日3）波浪遭遇周期（TE） 波浪相對(duì)于航行中的船舶的周期即波浪的遭遇周期（也稱作波浪視周期）TE。船舶在海上航行時(shí)，設(shè)其前進(jìn)方向與波浪來向成一夾角，該夾角稱為遭遇浪向角。頂浪時(shí)=0°；順浪時(shí)=180°；橫浪時(shí)=90°。如圖6—2所示。上圖表示船在波浪中航行的一般狀態(tài)。直線AB表示以速度C傳播的波峰，船以速度V并與波浪傳播方向成角航行。二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)第十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)這時(shí)，波峰相對(duì)船的傳播速度即波的表觀傳播速度（船上觀察者所看到的波傳播速度）VE為：VE=C+Vcos(6—9) 顯然，波浪的遭遇周期TE為

式中：λ—波長（m）；C—波速(m/s)

第十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)4）減輕橫搖的措施當(dāng)般舶在波浪中發(fā)生橫搖諧振運(yùn)動(dòng)時(shí)，搖擺加劇，如不采取減搖措施，將危及船舶的安全。從操船角度出發(fā)，減搖措施有：（1）調(diào)整船舶的固有橫搖周期船舶確定航線后，可根據(jù)本航次中各海區(qū)季節(jié)可能經(jīng)常遭遇的波浪周期，于配載時(shí)選擇較為合適的船舶搖擺周期，避開諧振區(qū)：

TR/TE<0.7或 TR/TE>1.3 （6—11）根據(jù)式（6—7）避開諧振的要求，當(dāng)波長為100～220m，其相應(yīng)的波浪周期約為8～12s時(shí)，則船舶的周期應(yīng)調(diào)整到小于6s或大于14s，就不會(huì)發(fā)生諧振了。第十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)（2）改變航向和速度，調(diào)節(jié)波浪遭遇周期由式（6一10）可見，改變船速或遭遇浪向角或者同時(shí)改變船速與遭遇浪向角，就能改變波浪的遭遇周期，避免諧振運(yùn)動(dòng)。這種方法對(duì)于航行中的船舶是簡便而有效的。當(dāng)=90或270，即正橫受浪時(shí)，TR=TE，此時(shí)改變船速對(duì)波浪遭遇周期無影響；只有改變航向才能取得減輕橫搖的效果。第十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)3．縱搖與垂蕩縱向受浪時(shí)，由于船舶的縱搖質(zhì)量慣矩和水的阻尼力矩很大，同時(shí)縱向穩(wěn)性也較大，所以在波浪的作用下產(chǎn)生的縱搖擺幅比橫搖的小，縱傾角一般不超過最大波面角。當(dāng)波浪通過船體時(shí)，隨著浮力的周期變化，使船體作上升和下降的垂蕩運(yùn)動(dòng)，波高越大，垂蕩越激烈。上下運(yùn)動(dòng)時(shí)水對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力很大，使運(yùn)動(dòng)很快衰減。

第十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)1）縱搖周期與縱搖振幅般舶的縱搖周期可用下列近似公式估算。

(6—12)式中：TP——船舶縱搖周期（5）：

L一船長（m）；

CP——縱搖周期系數(shù)，客船為0.45～0.55，客貨船為0.54～0.64，貨船為0.54～0.72，油船（尾機(jī)）為0.80~0.91。規(guī)則波中的相對(duì)縱搖振幅（縱搖振幅與最大波面角之比）與TP/TE、Fr、/L三者的關(guān)系如圖6—3所示。第十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)從圖中可見：（1）船長與波長的關(guān)系對(duì)船舶相對(duì)縱搖振幅有決定性影響。L＞1.5時(shí)，相對(duì)縱搖振幅小于0．4，縱搖角較小。船長越大，越趨平穩(wěn)。L，相對(duì)縱搖振幅急劇增大，正如小船遇長波，船舶縱搖很大，不論船速如何，無法避免。（2）船舶的縱搖周期與波浪的遭遇周期的關(guān)系對(duì)于船舶相對(duì)縱搖振幅的影響，事實(shí)上也一定程度程度上反映了船長與波長之間關(guān)系的影響，而且，也反映出船速或傅汝德數(shù)的影響。當(dāng)TP/TE=1時(shí)，相對(duì)縱搖振幅并不是各曲線的最大值，要想有較低的相對(duì)縱搖振幅，各曲線均要求有較高的TP/TE值。從本質(zhì)上看，這也就要求具有船較長、波較短的條件。船舶頂浪航行，當(dāng)船速一定時(shí)，總的趨勢(shì)是相對(duì)縱搖擺振隨TP/TE的增大而降低。第十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)(3）船速對(duì)船舶相對(duì)縱搖振幅的影響。由于船速（用佛汝德數(shù)Fr表示）當(dāng)中也包含船長因素在內(nèi)，所以當(dāng)船速相同時(shí)，較長的船具有較小的Fr和較高的TP/TE，相對(duì)縱搖振幅也將相應(yīng)的降低。海上航行對(duì)操船者來說，船長和波浪均為客觀給定的條件，可以調(diào)整的對(duì)象僅船速和航向而已。激烈的縱搖容易產(chǎn)生拍底和甲板上浪現(xiàn)象，適當(dāng)降低船速，可緩解上述不利因素。（4）TH／TE對(duì)垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅也有影響；但由于垂蕩運(yùn)動(dòng)與縱搖一樣也具有高阻尼性，故TH／TE的影響是隨阻尼大小而變化的，也隨船速不同而不同。一般說來，在船長波短船速較高的條件下，TH／TE處于0.8附近將出現(xiàn)較大的相對(duì)垂蕩振幅。然而畢竟垂蕩運(yùn)動(dòng)是高阻尼的，所以即使出現(xiàn)垂蕩諧振也不會(huì)有很高的相對(duì)垂蕩振幅。第二十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)2）垂蕩周期與垂蕩振幅船舶的垂蕩周期可用下列近似公式估算：

式中：TH—船舶垂蕩周期（s）；

d—船舶平均吃水（m）。第二十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日船舶的垂蕩周期和縱搖周期很接近，后者稍大于前者。一般船舶均具有TR>TP>TH的關(guān)系，后二者約為前者的一半。垂蕩運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)迫位移為：

式中：－有效波高系數(shù)，是由/L決定的，它和垂蕩運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)迫力系數(shù)相當(dāng)；

h－1/2波高；－倍率系數(shù)，取決于垂蕩頻率與波長之比（）。如式（6一14）所示，垂蕩運(yùn)動(dòng)是由波高h(yuǎn)與（即TH/TE）之比來決定的，波高越大，垂蕩越激烈。如圖6—4二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)第二十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)由圖6—4可得到：（1）垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅與波高成正比，波越高，垂蕩振幅越大。（2）垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅受有效波高系數(shù)影響極大。值大體上與垂蕩運(yùn)動(dòng)強(qiáng)迫力系數(shù)相當(dāng)，當(dāng)時(shí)不論其余條件如何，甚至即使出現(xiàn)諧振，垂蕩振幅仍然很??；當(dāng)時(shí)，相對(duì)垂蕩振幅將逐漸增大，也就是說在波長船短的情況下不可避免地出現(xiàn)隨波垂蕩的情況。第二十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)（3）船舶垂蕩相對(duì)振幅也受船速的影響。當(dāng)時(shí)，船速的影響較小；當(dāng)時(shí)，船速越高，垂蕩越激烈。因此，當(dāng)波長船短時(shí)適當(dāng)降速將大大緩解船舶垂蕩的激烈程度。（4）TH／TE對(duì)垂蕩運(yùn)動(dòng)振幅也有影響；但由于垂蕩運(yùn)動(dòng)與縱搖一樣也具有高阻尼性，故TH／TE的影響是隨阻尼大小而變化的，也隨船速不同而不同。一般說來，在船長波短船速較高的條件下，TH／TE處于0.8附近將出現(xiàn)較大的相對(duì)垂蕩振幅。然而畢竟垂蕩運(yùn)動(dòng)是高阻尼的，所以即使出現(xiàn)垂蕩諧振也不會(huì)有很高的相對(duì)垂蕩振幅。第二十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)3）船舶在不規(guī)則波中的縱搖情況船舶在不規(guī)則波中頂浪前進(jìn)，它相當(dāng)于遭遇一系列波長變化的規(guī)則波的作用，這時(shí)不再適用諧搖的概念，而需用臨界狀態(tài)的概念來說明船舶的搖擺情況。當(dāng)船舶的縱搖周期TR和波浪TE相等時(shí)，將發(fā)生諧搖。如已知船舶的航行速度，則根據(jù)式（6一2）和（6一11）可推算出諧搖波長

根據(jù)諧搖波長和船長的關(guān)系，可以確定船舶所處的臨界狀態(tài)，從而判斷船舶的搖蕩情況。第二十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)（1）亞臨界區(qū)域船舶以某一速度航行，當(dāng)諧搖波長小于3/4船長時(shí)，該船處于亞臨界區(qū)域，這一速度相當(dāng)于低速。此時(shí)，縱搖和垂蕩都比較緩和，甲板干燥。不產(chǎn)生砰擊。（2）超臨界區(qū)域當(dāng)諧搖波長大于最大有義時(shí)，該船處于超臨界區(qū)域，船舶的縱搖和垂蕩中等。這相當(dāng)于中速貨船在小波中航行，或快艇頂著中等海浪航行的情況。但在大浪中一般商船難以達(dá)到這么高的速度。

第二十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船在波浪中的運(yùn)動(dòng)（3）臨界區(qū)域當(dāng)諧搖波長介于船長和最大能量波長最大能量之間時(shí)，該船處于臨界區(qū)域。此時(shí)，船舶的縱搖和垂蕩都非常嚴(yán)重，可能出現(xiàn)強(qiáng)烈的拍底和上浪。所有船舶都有可能處于臨界區(qū)域。為了減輕搖蕩，須避開臨界區(qū)域，其有效的方法是將船速降低到保持舵效的速度。根據(jù)以上臨界狀態(tài)的劃分，我們可以根據(jù)遭遇的波浪要素來判斷頂浪航行時(shí)船舶的搖蕩情況。第二十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害1.橫向受浪時(shí)所產(chǎn)生的危害橫向受浪航行中，船舶容易出現(xiàn)橫諧搖的情況，由于船舶的劇烈的橫搖，將產(chǎn)生下列危害：(1)產(chǎn)生過大的橫搖角；(2)舷側(cè)容易上浪；(3)由于橫搖加速度增大，容易引起貨物移動(dòng)和增加自由液面的沖擊力；(4)造成人員不適，船用儀器使用不便，船體結(jié)構(gòu)容易受損，增大船舶傾覆的危險(xiǎn)。第二十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害2.縱向受浪時(shí)產(chǎn)生的危害1）拍底（slamming）在激烈的縱搖和垂蕩中，當(dāng)船首升起后下落而與波的向上運(yùn)動(dòng)相撞擊時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，稱為拍底。它使船首底部，甚至在整個(gè)首垂線后1／4船長區(qū)域和波浪表面發(fā)生沖擊，產(chǎn)生很大的應(yīng)力，將導(dǎo)致首部結(jié)構(gòu)的損傷。拍底時(shí)船體發(fā)生劇烈的振動(dòng)。容易產(chǎn)生拍底的條件有：

/L1遇到與船長相當(dāng)?shù)牟ㄩL時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的拍底。海上的波長在80～140m之間，因此，如船長在這個(gè)范圍內(nèi)，則易發(fā)生拍底。第二十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害(2)d/L＜5%。吃水與船長之比值小時(shí)易產(chǎn)生拍底。一般空船時(shí)拍底嚴(yán)重，2/3載以上則不易發(fā)生拍底（見圖6一5）。(3)船速是產(chǎn)生拍底的重要因素，根據(jù)Lehman的研究，當(dāng)Fr處于0.14~0.21范圍內(nèi)時(shí)容易產(chǎn)生拍底。(4)方形系數(shù)及棱形系數(shù)大的船，沖擊力也大。U型船首比V型船首遭受拍擊的次數(shù)多，強(qiáng)度也大。依上所述，為了減少拍底，應(yīng)：①保持船首吃水大于1/2滿載吃水；②避免縱搖和垂蕩的諧振；③減速，保持船速在Fn=0.1左右。第三十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害2）甲板上浪（shipwaterondeck）打在甲板上的海水可看作是自由液面對(duì)穩(wěn)性的影響，嚴(yán)寒時(shí)還有結(jié)冰的危險(xiǎn)。同時(shí)浪的作用還會(huì)使甲板設(shè)備、上層建筑直接遭受破壞。特別是裝有甲板貨時(shí)，易造成貨物移動(dòng)，危及船舶的安全。甲板上浪與船首干舷高度、船速及相對(duì)波高（/L）有關(guān)。船首干舷越低，船速越大，波高越高，甲板上浪也越厲害。為了減少甲板上浪，首先要降低船速；其次是選擇盡可能緩解搖擺的航向。降速的幅度應(yīng)根據(jù)本船噸位、載況、種類、海況及船舶的技術(shù)狀況加以決定。表6-2可作為自主降速的參考。第三十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害

順浪航行中，當(dāng)船尾陷入比船速快的波谷時(shí)，浪打上船尾甲板，稱為尾淹。此時(shí)，船與波的相對(duì)速度很小，波通過船的時(shí)間較長，打上海水的機(jī)會(huì)就多。當(dāng)船處于追波的前傾斜面時(shí)，會(huì)出現(xiàn)航向不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至突然產(chǎn)生首搖而橫于波浪中，即所謂打橫（broaching）．此時(shí)，一瞬間產(chǎn)生很大的橫傾，襲來的波浪打到船上便會(huì)使船陷入非常危險(xiǎn)的境地。順浪中如出現(xiàn)這種狀況，而不果斷采取變速措施，使船速與波速產(chǎn)生差異，就很難避免危險(xiǎn)。船舶種類拍擊限度上浪限度油船、散貨船3～4次5次一般貨船3～4次5次滾裝船、渡船4～5次第三十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害4）螺旋漿空轉(zhuǎn)（racing）劇烈的縱搖和垂蕩會(huì)使螺旋槳的一部分或全部周期性地露出水面，發(fā)生螺旋槳空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，俗稱打空車?？辙D(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳效率顯著下降，船速下降，螺旋槳、軸系和船體產(chǎn)生很大的震動(dòng)，同時(shí)使它們受到很大的沖擊應(yīng)力，隨時(shí)有可能受損?？沾瑺顟B(tài)更容易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為了減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象和防止槳葉等受損，應(yīng)保持槳葉沒入水中20～30%軸的螺旋槳直徑，當(dāng)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)時(shí)，可及時(shí)調(diào)整航向和速度以減輕船舶搖蕩。第三十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害3.大風(fēng)浪航行的準(zhǔn)備工作航行中的船舶應(yīng)經(jīng)常處于適航狀態(tài)。當(dāng)預(yù)測(cè)到將有大風(fēng)浪來臨時(shí)，必須采取相應(yīng)措施。檢查并保證做好下列工作：1．保證水密

1）檢查甲板開口封閉的水密性，必要時(shí)進(jìn)行加固。

2）檢查各水密門是否良好，不需用的一律關(guān)閉拴緊。

3）將通風(fēng)口關(guān)閉，并加蓋防水布。

4）天窗和舷窗都要蓋好，并旋緊鐵蓋。

5）錨鏈管蓋好，防止海水灌進(jìn)鏈艙。

第三十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害2．排水暢通

1）檢查排水管系、抽水機(jī)、分路閥等，保證處于良好工作狀態(tài)。

2）清潔污水溝（井），保證黃蜂巢暢通。

3）甲板上的排水孔應(yīng)保持暢通；3．綁牢活動(dòng)物

1）吊貨設(shè)備、主錨、備錨，舷梯、救生艇筏以及一切未固定的甲板物件都要綁牢。

2）散裝貨及燒煤要扒平。

3)各水艙及燃油艙應(yīng)盡可能注滿或抽空，以減少自由液面。

4)艙內(nèi)或甲板裝有重件貨物時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查加固，必要時(shí)加固綁扎。

第三十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害4．做好應(yīng)急準(zhǔn)備

1）保證駕駛臺(tái)和機(jī)艙、船首、舵機(jī)室在緊急情況下通信聯(lián)系暢通。

2）檢查應(yīng)急電機(jī)、天線、舵設(shè)備等處于良好狀態(tài)。

3）保證消防和堵漏設(shè)備隨時(shí)可用。

4）保證人身安全，如拉扶手繩、甲板鋪砂等。

5）加強(qiáng)全船巡視檢查，勤測(cè)各液體艙及污水溝等。5．空船壓載空船在大風(fēng)浪中有很多不利之處，例如：風(fēng)壓增大了傾側(cè)力矩，保向性下降，拍底增大，空轉(zhuǎn)加劇，失速嚴(yán)重，易發(fā)生橫搖諧振等等．為確保航行安全，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲狠d，以提高船舶抗風(fēng)浪的能力和改善船舶的性能。第三十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日三、大風(fēng)浪中航行時(shí)所遭受的危害空船壓載量可參考下列數(shù)字：夏季：為夏季滿載排水量的50%；冬季：為夏季滿載排水量的53%；在吃水差方面，既要防止空轉(zhuǎn)，又要減輕拍底，一般以尾傾吃水差1．5～2．0m較為理想。貨船上壓載，除利用壓載艙和深水艙之外，還可以選擇首尾寬度較窄的艙，如有軸遂的尾艙就更好。壓載時(shí)，要注意減小自由液面的影響，還要保證排灌暢通。第三十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日四、大風(fēng)浪中的操船方法如前所述，船舶在大風(fēng)浪中航行，不論與風(fēng)浪處于何種相對(duì)位置，都會(huì)給船舶帶來困難。例如，橫浪中，由于船舶的橫搖周期和波浪的周期很接近，容易喪失橫穩(wěn)性，此時(shí)，改變速度也無濟(jì)于事。因此不得不采取頂浪航行。頂浪時(shí)，巨浪的沖擊將會(huì)造成拍底、甲板上浪和打空轉(zhuǎn)而損壞船體、設(shè)備、舵和螺旋槳。如果為緩和浪的沖擊而改作順浪航行時(shí)，又將出現(xiàn)大浪淹尾，舵效極度下降而被打橫，仍然十分危險(xiǎn)。因此，必須采取措施，減輕船舶的搖擺；緩和波浪的沖擊，以等待海面恢復(fù)平靜，或采取積極手段，盡早駛離大風(fēng)浪海區(qū)。廣大海員從大風(fēng)浪操船的實(shí)踐中總結(jié)出以下三種方法可供參考。船舶可以根據(jù)本船的船型、穩(wěn)性、吃水、貨載和海域等條件，擇一而用。第三十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日四、大風(fēng)浪中的操船方法1．滯航（heaveto）以能保持舵效的最小速度將風(fēng)浪放在船首2～3羅經(jīng)點(diǎn)的方位上迎浪前進(jìn)的方法，稱為滯航。這時(shí)的船舶實(shí)際上是處于緩進(jìn)或不進(jìn)，甚至是微退的狀態(tài)。而航向?qū)㈦S著風(fēng)向的改變需不斷地調(diào)整。這種方法可以減輕波浪對(duì)船首的沖擊和甲板上浪，使船滯留在原地附近，以等待海況的好轉(zhuǎn)。對(duì)于下風(fēng)側(cè)海域不大充裕，船長較長，船首干舷較高的船采用此法最為有利。滯航中要根據(jù)風(fēng)浪的情況選擇最佳的風(fēng)浪舷角，以減輕船舶的搖擺。并根據(jù)風(fēng)浪的變化及時(shí)調(diào)整航速，保證有足夠的舵效，以免被打成橫浪。第三十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日四、大風(fēng)浪中的操船方法2．順浪（scudding）順浪航行時(shí)，波浪與船的相對(duì)速度較小，可以大大減弱波浪對(duì)船體的沖擊。滯航中經(jīng)不起波浪襲擊的船舶，宜改用順航。順航的船舶由于縱蕩的原因可以保持相當(dāng)?shù)乃俣?，有利于擺脫大風(fēng)浪海域或臺(tái)風(fēng)中心。要注意，船長與波長相近，船速又與波速接近時(shí)，則極易發(fā)生尾淹及打橫等非常危險(xiǎn)的現(xiàn)象，波長大大超過船長或小于船長時(shí)，船舶都能平穩(wěn)地航行。因此，當(dāng)遇到不利情況時(shí)，應(yīng)果斷地改變船速，使兩者的速度產(chǎn)生差異，并選擇1～2羅經(jīng)點(diǎn)的受浪角，以減輕尾淹和打橫的現(xiàn)象。尾突出、舵面積較小的船，在順浪中不易保持航向，可采用在船尾曳其他物件（如大纜等）來提高保向性。第四十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日四、大風(fēng)浪中的操船方法3．漂滯（lieto）船舶停止主機(jī)隨風(fēng)浪漂流，稱為漂滯。主機(jī)或舵損壞將被迫漂滯，滯航中不能頂浪或順航中保向性差或船體衰老的船，可以主動(dòng)采用漂滯的方法。漂滯中，波浪對(duì)船體的沖擊力大為減小，甲板上浪不多。只要船舶保持水密，有足夠的穩(wěn)性，就可以渡過大風(fēng)浪。第四十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日五、大風(fēng)浪中掉頭大風(fēng)浪中掉頭，當(dāng)船身轉(zhuǎn)至橫浪時(shí)，若回轉(zhuǎn)引起的橫傾角與波浪的橫傾角相位一致，則過大的橫傾將危及船舶的安全。并且橫向受浪時(shí)，容易出現(xiàn)橫搖諧振，就越加危險(xiǎn)。因此必須謹(jǐn)慎操縱。掉頭時(shí)應(yīng)掌握：1．等待較平靜的海面來到。海浪大小的變化是有規(guī)律的，一般情況下，連著三四個(gè)大浪之后，必接七八個(gè)小浪，俗稱三大八小。要利用這個(gè)規(guī)律，使船舶在海面較平靜時(shí)掉頭。2．開始時(shí)慢速中舵（15°左右），掉頭過程中適時(shí)使用快車滿舵。這樣可以使前沖慣性小，減小船舶轉(zhuǎn)向中的橫傾角，同時(shí)保證舵效，縮短掉頭時(shí)間。

第四十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日五、大風(fēng)浪中掉頭3．從頂浪轉(zhuǎn)向順浪時(shí)，轉(zhuǎn)向應(yīng)在較平靜海面到來之前開始，以求較平靜海面來臨時(shí)正好轉(zhuǎn)到橫浪。此后可配合主機(jī)突進(jìn)，用滿舵，加速完成后半圈掉轉(zhuǎn)。4．從順浪轉(zhuǎn)向頂浪比較危險(xiǎn)，必先降速減低慣性沖力，等待時(shí)機(jī)，以求后半段掉轉(zhuǎn)在較平靜的海面進(jìn)行。后半段旋轉(zhuǎn)應(yīng)盡可能迅速，否則大浪來到便難以轉(zhuǎn)向頂浪，為此，可根據(jù)情況采用主機(jī)突進(jìn)的措施，以增加舵效，加速掉轉(zhuǎn)。由于判斷錯(cuò)誤在旋轉(zhuǎn)中遇到大浪來臨而處于困難境地時(shí)，切勿強(qiáng)行掉轉(zhuǎn)，可選擇與波浪的適當(dāng)相位，等待時(shí)機(jī)，再次掉頭。此時(shí)，切忌急速回舵，防止傾覆。第四十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日第二節(jié)避離熱帶氣旋的船舶操縱一、船舶在熱帶氣旋中相對(duì)位置的判斷二、船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱第四十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、船舶在熱帶氣旋中相對(duì)位置的判斷在地球的北半球水域內(nèi)，臺(tái)風(fēng)圈的右半圓其風(fēng)雨波浪較左半圓為激烈，這是因?yàn)榈蜌鈮簹庑鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)與其本身的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)相疊加而造成的。朝臺(tái)風(fēng)前進(jìn)方向看去，操船者常稱臺(tái)風(fēng)的右半圓為危險(xiǎn)半圓，并將左半圓稱為可航半圓。在南半球水域內(nèi)，低氣壓氣旋為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，故北半球相反，稱右半圓為可航半圓（navigablesemicircle），而稱左半圓為危險(xiǎn)半圓（dangeroussemicircile）。

第四十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日一、船舶在熱帶氣旋中相對(duì)位置的判斷航行在臺(tái)風(fēng)區(qū)的船舶，只有在確實(shí)掌握臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)和本船所處臺(tái)風(fēng)的部位之后，才能據(jù)以采取有效措施避開臺(tái)風(fēng)中心。從氣象變化來看，在北半球操船者應(yīng)該明確的是，風(fēng)向右轉(zhuǎn)時(shí)本船處于右半圓，風(fēng)向左轉(zhuǎn)時(shí)本船處于左半圓，風(fēng)向無明顯變化時(shí)本船則處于臺(tái)風(fēng)進(jìn)路附近；氣壓降低時(shí)本船處于臺(tái)風(fēng)的前面，而大氣壓升高時(shí)本船則處于臺(tái)風(fēng)的后面；無風(fēng)而大氣壓顯示最低值，甚至可見晴天而海面為相當(dāng)高的三角浪的情況，則說明本船已處于臺(tái)風(fēng)眼內(nèi)。第四十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱1．避臺(tái)注意事項(xiàng)航行中收到有關(guān)臺(tái)風(fēng)的預(yù)報(bào)時(shí)，是按原航向繼續(xù)航行還是迂回避臺(tái)，或者是應(yīng)駛向附近港口避臺(tái)，應(yīng)考慮以下各點(diǎn)并作出判斷。1）臺(tái)風(fēng)的規(guī)模和進(jìn)路，估計(jì)風(fēng)浪發(fā)展的狀況。2）臺(tái)風(fēng)中心與本船之間的距離，臺(tái)風(fēng)進(jìn)路與本船航線是否交叉，距臺(tái)風(fēng)中心最近會(huì)遏距離如何，本船將處于其危險(xiǎn)半圓還是可航半圓。根據(jù)航行經(jīng)驗(yàn)，由于低氣壓的接近，當(dāng)氣壓下降每小時(shí)超過lhPa時(shí)，即應(yīng)引起高度重視；氣壓下降量每小時(shí)超過2hPa以上時(shí)，即應(yīng)根據(jù)情況改向避開，改向方向應(yīng)與臺(tái)風(fēng)所在一側(cè)反向。3）附近有無避風(fēng)港口，本船與該港間的距離。4）有關(guān)船舶耐航性的考慮。第四十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱這里所說的耐航性（seakeepingquality）是指，在某種海況下使預(yù)定船速的降低達(dá)到最小。船體和船貨不受任何損傷，能夠安全而且相對(duì)舒適地進(jìn)行航海的性能。在避臺(tái)問題上，還應(yīng)注意：5）在戰(zhàn)略上藐視它，在戰(zhàn)術(shù)上重視它。臺(tái)風(fēng)是一種災(zāi)害性的自然現(xiàn)象，只要我們作好充分準(zhǔn)備，大家齊心協(xié)力，采取正確措施，就能戰(zhàn)勝它。反之，思想上不重視，不收聽氣象預(yù)報(bào)，不仔細(xì)觀測(cè)風(fēng)向、風(fēng)力和氣壓等的變化，又不做好準(zhǔn)備，必然造成臨時(shí)驚慌失措，陷入危險(xiǎn)境地。6）下決心，定措施，必須留有余地，不要滿打滿算。例如，臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)本身存在誤差中緯度地區(qū)的臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)向后其移動(dòng)速度會(huì)急劇增加，有時(shí)往往超出預(yù)料等等。因此，在估計(jì)臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)和本船在臺(tái)風(fēng)中的部位時(shí)，應(yīng)把自己放在不利的地位；在避臺(tái)時(shí)間上寧早勿遲，才能有備無患。第四十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱7）注意臺(tái)風(fēng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一般性和特殊性。臺(tái)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律隨著季節(jié)而變化，它的移動(dòng)速度由慢到快，轉(zhuǎn)向后進(jìn)入中緯度地區(qū)再次加快，這是臺(tái)風(fēng)的共性。但臺(tái)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)是受臺(tái)風(fēng)本身環(huán)流的大小和活動(dòng)地區(qū)高低壓的分布情況所支配的。北半球個(gè)別臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路線可能竄向低緯度，彎幾彎，不先向西北偏西方向行進(jìn)；有的一直向偏東方向移動(dòng)；按月份在什么緯度轉(zhuǎn)向呈拋物線也有很大出入。所以我們?cè)谡莆账鼈兊墓残缘幕A(chǔ)上，仍需注意當(dāng)?shù)嘏_(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)，并利用船上儀器親自觀測(cè)，做出判斷，才能立于不敗之地。第四十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱2．避臺(tái)操縱航行在臺(tái)風(fēng)區(qū)的船舶，只有確知臺(tái)風(fēng)的動(dòng)態(tài)和本船在臺(tái)風(fēng)中的部位后，才能根據(jù)情況，采取有效措施避開臺(tái)風(fēng)中心，否則盲目行動(dòng)必將陷入被動(dòng)局面，造成更大困難。避臺(tái)的核心問題是盡可能遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心，一般應(yīng)保持距離300nmile以上，風(fēng)力在6～7級(jí)，氣壓不跌入105pa，迫不得已時(shí)，至少要保持100nmile以外，風(fēng)力不超過8級(jí)。

第五十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期日二、船舶在熱帶氣旋不同相對(duì)位置中的避離操縱沿海航行船舶遇到臺(tái)風(fēng)襲來應(yīng)及早駛?cè)氡茱L(fēng)錨地。航行在大洋上的船舶必須改變航向和航速，避開臺(tái)風(fēng)中心?，F(xiàn)將船舶在臺(tái)風(fēng)區(qū)的不同部位應(yīng)如何駛離臺(tái)風(fēng)中心的操縱方法介紹如下：

1）危險(xiǎn)半圓內(nèi)避臺(tái)操縱法在北半球，臺(tái)風(fēng)路徑的右半圓，風(fēng)速比左半圓大，風(fēng)向逐漸向右轉(zhuǎn)變（順時(shí)針方向），船舶在右半圓有被卷入臺(tái)風(fēng)中心的危險(xiǎn)，所以右半圓叫做危險(xiǎn)