船舶航行态势对操纵的影响
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船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行,要求船舶具有良好的航行性能,这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。
(一)浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性。
船舶是浮体,决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。
其漂浮条件是:重力和浮力大小相等方向相反,而且两力应作用在同一铅垂线上。
船舶的平衡漂浮状态,简称船舶浮态。
船舶浮态可分为四种。
1、正浮状态是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。
2、纵倾状态是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。
船首吃水大于船尾吃水叫首倾;船尾吃水大于船首吃水叫尾顷。
为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一般未满载的船舶都应有一定的尾顷。
3、横倾状态是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况,航行中不允许出现横倾状态。
4、任意状态是指既有横倾又有纵倾的状态。
(二)稳性稳性是指船舶在外力矩(如风、浪等)的作用下发生倾斜,当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。
船舶稳性,按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性;按倾斜角度大小可分为初稳性(倾角100以下)和大倾角稳性;按外力矩性质可分为静稳性和动稳性。
对于船舶来说,发生首尾方向倾覆的可能性极小,所以一般都着重讨论横稳性。
(三)抗沉性抗沉性是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下,仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。
为了保证抗沉性,船舶除了具备足够的储备浮力外,一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。
一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时,水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内,阻止进水向其他舱室漫延,而不致使浮力损失过多。
这样,就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力,保证了船舶的不沉,也为堵漏施救创造了有利条件。
(四)快速性船舶在主机输出功率一定的条件下,尽量提高船速的能力叫船舶快速性。
快速性包含节能和速度两层意义,所以提高船舶快速性也应从这两方面入手,即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。
2010第3期CHINA PORTS港口引航长江上海段圆圆沙警戒区位于上海外高桥水道的下游端,是由以下6点依次连线围成的水域:①A点31°20′30″N、121°40′57″E,②B点31°19′20″N、121°43′41″E,③圆圆沙灯船,④A54号灯浮,⑤C点31°19′43″N、121°40′22″E,⑥52号灯浮。
圆圆沙警戒区水域形状不规则,长约2海里,宽1~1.3海里,水深8.2~12.1米(根据最新的海图)。
该水域的潮汐为不正规半日潮,潮流为往复流。
潮流初涨在长兴高潮前3小时左右,初落在长兴高潮后2小时左右;流速随时变化,急涨、急落时可达2~4节;中等潮汛时急涨流流速约2节,急落流流速约3节;大潮汛时急涨、急落流流速约4节;夏季汛期急落流流速可达5节。
可能是航道水深变化对此水域产生的影响,圆圆沙警戒区东部和西部的流向略有差异,东端流向约310°/130°,西端流向约303°/123°。
在警戒区西部有越江的管线和长江隧道,为船舶禁止抛锚水域。
一、圆圆沙警戒区各类船舶会遇态势圆圆沙警戒区是上海港航道的大型船舶交叉会遇重点水域之一,长江口南港水道在此分为南槽航道和深水航道,所以它既有作为航道交汇分岔处的基本特征,又有其独特的船舶密度大、船舶航行态势复杂、交叉横越并存等鲜明特点。
这些特点使圆圆沙警戒区及其附近水域成为上海港最容易产生碰撞险情和发生事故的水域之一。
进入圆圆沙警戒区内的船舶流主要方向可分为4种方向,分别是深水航道进口船、南槽航道进口船、拟通过深水航道的出口船和拟通过南槽航道的出口船。
其中,存在有较大风险的是南槽航道进口船与拟通过深水航道的出口船,南槽航道进口船与深水航道进口船。
南槽航道进口船是4种主要船舶流中最特殊的船舶流,其特殊是因为船舶数量大,还有因为吃水或者航速的原因,它们常常趁潮和结伴而行。
船舶航行姿态控制研究船舶作为重要的水上交通工具,其性能和安全性对于各种应用场景都至关重要。
其中,船舶航行姿态控制是一项十分重要的技术,主要涉及到船舶的横倾,纵倾和舵角控制等方面。
本文将从姿态稳定性、船舶舵角反馈控制以及姿态控制算法三个方面来介绍船舶航行姿态控制的研究。
姿态稳定性在进行船舶航行姿态控制时,首先需要考虑的问题是姿态稳定性。
船舶姿态稳定性主要受到船体重心位置、船体压力中心和船体自由表面影响等因素的影响。
当受到外界干扰或自身重心偏移时,船舶的横倾、纵倾等姿态变化会对其稳定性产生负面影响。
在实际应用中,应针对船舶的稳定性特性来进行控制。
例如,在肆意袭来的浪涌或风暴中,船体会产生不同程度的倾斜,这时候需要根据船身倾斜程度来控制船只的舵角和动力。
通过合理的姿态控制器设计,可以实现对船舶姿态的自动调整,同时保证船舶安全性和性能的有效控制。
船舶舵角反馈控制在开展船舶航行姿态控制的过程中,舵角反馈控制是很有必要的一项技术。
船舶舵角反馈控制可以通过传感器监测船舶姿态变化,将反馈信号送入控制系统,进而实现对舵角控制的自动调整。
这种反馈控制技术可以提高船舶航行稳定性,避免因外界干扰和自身误差对船舶航向的影响,从而降低安全隐患。
在反馈控制中,需要对控制系统进行优化和设计。
例如,对于经过改进的PID控制算法可以对姿态数据做出实时反馈调整,并且可以提供更好的船舵控制性能和更快的响应速度。
同时,为了保证反馈控制的精度,在航线计算和智能导航等方面也有着十分重要的作用。
姿态控制算法另外,在船舶舵角反馈控制之外,姿态控制的算法设计也是建立在姿态稳定性基础之上的。
例如,通过加入模糊控制理论,以模糊规则和输入与输出模糊集之间的关系为基础,通过以人类直觉为基础设计的控制逻辑和算法实现,可以大大提高控制系统的鲁棒性和控制精度。
在姿态控制中,控制系统的效果很大程度上取决于控制算法的设计。
目前,人工智能技术在姿态控制算法上的应用日益成熟,基于神经网络和模糊逻辑的智能控制方法也受到了广泛的关注,这类算法的应用可以更好地实现对船舶姿态的精确控制和优化。
浅析恶劣天气下的船舶航行与操纵近年来,随着异常气候的频繁发生,在长江水域经常是大雾刚散就起风,大风过后就起雾,有时风大但能见度依然很差;连续的大风、浓雾天气对航行安全影响很大,突然飘来的辐射雾和短时出现雷雨大风天气对航行安全的影响更大。
随着沿江港口航运的发展,船舶通航密度不断增大,船舶在恶劣天气下的航行,避让难度,导致海损事故也相应的增多。
1、恶劣天气的危害恶劣天气这里指暴雨、浓雾、大雪、霾等造成的能见度不良天气、大风浪天气和强对流天气。
恶劣天气对船舶航行和操纵造成的危害有:1)暴雨、浓雾、大雪、霾等造成的能见度不良天气会造成船舶航行和操纵时瞭望困难,不能正确判断周围船舶的动态,从而采取正确的避让行动。
特别是突遇浓雾、暴雨等能见度不良天气时,有的按规定选择抛锚,有的则继续冒险航行,从而造成航行秩序的混乱,如盲目行动或操作不当,极易发生碰撞事故。
2)风对船舶产生的影响视风向及风力大小,会致使船舶漂移、转向、上浪和摇荡。
所以大风浪天气航行与操纵时船舶稳向困难,船舶追越或并列行驶时极易受风的影响造成困压他船,发生碰撞,航行时由于避让需要慢车或停车时受风的影响会发生搁浅、困边等事故,掉头、靠离泊操作时受风的影响操作不当会发生能碰码头等固定设施,对于抗风浪等级小、或超载的船舶极易上浪造成沉没等事故。
3)强对流天气在气象学上所指的是,发生突然、移动迅速、天气变化剧烈、破坏力极大的灾害性天气,主要有雷雨、大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等恶劣天气。
强对流天气的主要特点,往往是乌云滚滚、雷声隆隆,接着是风力增大、狂风夹伴强降水,有时伴有冰雹;强对流天气过境时风速极大,风向多为偏北。
强对流天气来临时,由于天气阴暗,伴随着大风、强降水,能见度极差,对于一些小功率、大吨位的的船舶根本无法控制船舶,随风漂移,致使航行秩序大乱,极易造成搁浅、碰撞事故或“二次事故”和连环事故的发生。
2、恶劣天气下船舶安全航行与操纵的对策在恶劣天气下,航行船舶为什么会发生严重的灾害性事故呢,不论是预防不够还是其他原因所导致安全隐患的产生,这些事故都将给船舶造成巨大损失和打击。
受限水域、浅水对船舶操纵的影响受限水域、浅水对船舶操纵的影响一、浅水对船舶操纵的影响:船舶在浅水中航行时,船首水花显著减小,船速下降,船体下沉,船尾后面出现尾追浪,舵效变差,船首有向深水偏转的趋势,给船舶操纵带来一定困难,当船底富裕水深小于船舶吃水的1/3时,对船舶操纵的影响更为明显。
1、船速降低:船舶在浅水中航行时,由于周围的水流从由前后、两侧和上下三个方向流动变成主要由前后和左右的水平方向流动,使船体周围的水流速度增加,因而引起的摩擦阻力和兴波阻力增加。
当船速达到临界速度Vs= gh (h为水深)时,散波与横波合成为首、尾两个随船体前进的巨大横波,使兴波阻力达到最大值,船速下降更为明显。
2、船体下沉和纵倾:Vs>0.6 gh 时,尾纵倾;Vs=gh 时,尾纵倾最大;Vs> gh 时,船舶整体上浮。
根据试验:1)满载时,当Cb=0.8~0.9之间变化时,船舶平均下沉和纵倾影响很小;2)平均下沉和纵倾于水深h吃水d成反比,而与船速Vs的1~3次方成正比;3)螺旋浆的吸力对平均下沉影响小,而对纵倾影响大。
3、舵力下降、旋回性能下降、航向稳定性提高、冲程减小。
二、狭水道对船舶操纵的影响:狭水道一般水都浅,除了有浅水效应外,还有:1、岸吸和岸推:当船舶在狭水道的一测平行陆岸航行时,其左右舷受到的水的压力是不同的,船体与岸壁之间的流速最大,形成低压区域,同时,螺旋浆前后的吸入流于排出流的作用,使在靠岸一边前面的水来不及补充,水位下降,其压力较外舷低,推船尾向岸壁,产生船吸现象;另一方面,船舶前进时推水向左右两侧,而靠岸的一测受到岸壁的阻挡,扩散不开,形成高水位,另一测水流扩散快,水位较低,造成船首外偏现象,即产生岸推。
岸吸岸推的结果使船舶转向航道中央,船尾却迅速向岸吸拢;越近岸壁航行,水越浅,航道越窄,船速越大或者船型越肥,其影响就越大,甚至达到不能稳定航向的程度。
2、船吸:在受限航道中,两船追越或相遇时,如果距离接近,因为船舶首尾是高压区,所以发生排斥现象;当两船平行时,一方面由于两船中间部分都是低压区,加之两船之间水流速度高于两船外侧的流速,因而产生压力差,进而导致两船互吸现象。
船舶操纵性与控制性能分析第一章船舶操纵性的定义与重要性船舶操纵性是指船舶在水上运动时对操纵指令的执行情况,包括转向性能、行进性能以及速度控制能力等。
船舶操纵性在航行安全和航行效率方面均具有重要意义。
良好的操纵性能使船舶能够准确地遵循船长的指令,并能够迅速应对紧急情况,确保船舶的稳定性和航行安全。
本章将对船舶操纵性的定义、指标和重要性进行分析。
第二章船舶操纵性指标船舶操纵性的指标主要包括转向半径、转向时间、航向稳定性和船舶速度控制性能。
转向半径是指船舶在接受操纵指令之后,从原来的航向转向到新航向所需的圆周半径。
转向时间是指从船舶接收操纵指令到其开始转向并最终稳定在新航向的时间。
航向稳定性是指船舶在无外部扰动的情况下能够稳定地维持航向的能力。
船舶速度控制性能是指船舶能够准确控制航行速度,在不同的航行条件下保持稳定。
第三章影响船舶操纵性的因素船舶操纵性受到多种因素的影响,包括船舶的设计参数、水动力因素、环境条件以及航行用途等。
船舶的设计参数如船体形状、船体尺寸、操纵装置的位置和类型等对船舶操纵性产生重要影响。
水动力因素包括航行速度、水流和风力等,在不同的水动力条件下,船舶的操纵性能会有所变化。
环境条件如水域深度、水温和水质等也可能对船舶操纵性产生影响。
此外,航行用途如货船、客船和军舰等也对船舶操纵性有所要求。
第四章船舶操纵性的改进方法为了提高船舶的操纵性能,设计师和船舶操纵员可以采取多种方法。
在设计方面,可以通过优化船体结构、改善操纵装置的设计和布置以及改进船舶的推进系统来提高船舶的操纵性。
在操纵操作方面,船舶操纵员可以通过合理的操作技术和训练来提高船舶的操纵性能。
此外,船舶的自动化技术和辅助操纵系统的引入也可以提高船舶的操纵能力。
第五章船舶操纵性的应用船舶操纵性在船舶的各个领域中都具有重要应用价值。
在商业航运中,良好的船舶操纵性能可以提高货船的航行效率,降低燃油消耗。
在客船运输中,船舶的操纵能力直接关系到乘客的舒适度和安全性。
【航海知识】影响船舶操纵的五个因素船舶操纵时常会受风、流、浪、涌、水深及水域范围等外界因素的影响,使船舶在运动中产生偏移、漂移、横倾、摇摆、失速及船体下沉、舵效变差、回旋性能变化等现象,增大操纵困难。
正确实施船舶操纵,须具有良好船艺,掌握船舶性能和运动规律。
今天来看其中的五个因素:01水流的影响江河中航道由于地形与水深的不同,水流的流速与方向因地而异。
弯曲航道:凹岸的一边水深流急,凸岸的一边水浅流缓,不论涨落流,水流都向凹岸推压。
直航道:中央水深流急,岸边则水浅流缓。
02浅水效应水浅时,随着水深与吃水之比减小,船底与水底间距减小,相对流速加大,船底压力降低。
将出现船体下沉,纵倾增大,阻力增加,螺旋桨负荷增加,推进效率下降,因而使船速下降。
另一方面,船舶产生下沉与纵倾,在水深不足时可能产生触底,造成船底破损。
03岸吸与岸推岸吸:船在狭窄航道的一侧与陆岸平行航行时,船体与岸壁之间流速增大,形成低压区。
螺旋桨盘面吸入流与排出流的作用,靠岸的一边前面的水来不及补充,水位下降其压力较外舷低,产生岸吸现象岸推:船前进时推水向左右两侧,靠岸一侧受岸壁阻挡,扩散不开,形成高水位;另一侧水流扩散快水位较低,造成船首向外偏的现象。
岸吸与岸推正好形成一个力偶,结果使船首转向航道中央,而船尾迅速向岸边吸拢。
越靠近岸边,水深越浅,航道越狭窄,航速越快,船体越肥胖的船型,岸吸与岸推形象越明显。
04船间相互作用波荡:处于他船行波不同位置而受到向前加速和向后减速的作用转头:当船首向与他船散波方向存在夹角时,受波峰波谷不同方向的作用力,其结果产生了使船转头的力矩。
吸引与排斥:前进中的船舶,首尾处于水位升高,压力增高从而给靠近的他船以排斥作用;而船中部分水位下降,压力降低,则给靠近的船舶以吸引作用。
两船间相互作用的回转力矩达最大值时,比满舵旋回35度回转力矩大得多。
因此在浅窄航道追越中,为减轻、避免船间的相互作用,应注意增大两船的横距、降低船速以确保安全。
船舶航行技术新兴航行技术对船舶行业的影响和应用船舶作为水上交通工具的重要代表,一直在不断演进和改进中。
随着技术的发展,新兴航行技术逐渐影响和改变着船舶行业。
本文将探讨新兴航行技术对船舶行业的影响和应用,以及对未来发展的展望。
一、自动化导航技术随着航行技术的进步,自动化导航技术在船舶行业中的应用越来越广泛。
自动驾驶系统、卫星导航系统和雷达技术的发展,大大提高了船舶的安全性和效率。
自动化导航技术可以降低人为操作的错误率,减少航行事故的发生,并提高船舶的航行精度和准确性。
二、远程监控与通信技术远程监控与通信技术的应用使得船舶行业在管理和协调方面更加高效。
通过卫星通信系统和远程监控技术,船舶可以随时进行数据传输和远程指导。
这样的技术让船舶公司和船舶管理者可以实时了解船舶的运行状况、货物的货位、燃油的消耗等信息,更好地掌握船舶的状态,提高运输效率。
三、节能环保技术船舶行业一直被认为是能源浪费和环境污染的高风险行业。
然而,随着新兴节能环保技术的应用,船舶行业正朝着更加环保可持续的方向发展。
船舶排放控制技术、新能源动力系统以及轻量化设计等新技术的应用,不仅可以减少船舶的能源消耗,降低对环境的污染,同时也能为船舶运输带来更高的经济效益。
四、智能化维护和管理智能化维护和管理技术的发展,使得船舶行业的维修和保养工作更加高效和准确。
通过数据分析和智能系统的应用,船舶的维护与管理可以实现精确的定时检测和预防性维护,同时也能避免因操作失误而带来的设备故障和生产损失。
智能化维护和管理技术的应用,提高了船舶的可靠性和持久性。
未来展望随着科技的不断革新和迭代,船舶行业在新兴航行技术的推动下将进入更加智能化、自动化和高效化的时代。
预计将出现更先进的自动化导航系统、更完善的远程监控与通信技术、更环保节能的动力系统以及更高效的智能化维护与管理系统。
总结新兴航行技术对船舶行业影响深远,带来了航行精度的提高、运输效率的提升、能源消耗的降低以及环境污染的减少等方面的好处。
船舶的动态姿态与姿态控制一、前言与背景船舶的动态姿态与姿态控制是船舶工程领域的一个重要分支,其起源和发展与人类航海活动密切相关。
自古以来,船舶的姿态控制就是航海技术的一个重要组成部分,关系到船舶的稳定性和航行安全。
随着航海技术的不断发展,船舶的规模和复杂性也在不断提高,对动态姿态与姿态控制的要求也随之增强。
船舶的动态姿态与姿态控制研究的重要性和现实意义体现在多个方面。
首先,对于提高船舶的航行安全具有重要意义,通过精确控制船舶的姿态,可以有效避免船舶在恶劣海况下的倾覆和碰撞事故。
其次,对于提高船舶的运输效率和节能减排也有重要影响,通过优化船舶的姿态,可以减少船体的阻力,提高航行的速度和燃油效率。
此外,船舶的姿态控制技术还可以应用于船舶的自动化和智能化控制,提高船舶的操作性和驾驶安全性。
二、核心概念与分类船舶的动态姿态与姿态控制涉及到一些核心概念,需要进行清晰的界定。
首先,动态姿态指的是船舶在航行过程中,由于各种因素(如风力、海流、船体结构等)的影响,船体产生的倾斜、摇摆和偏移等姿态变化。
姿态控制则是指通过各种控制手段(如舵控制、主机控制等)对船舶的姿态进行调整和控制,以达到预期的航行效果。
船舶的动态姿态与姿态控制可以分为几个不同的类别,根据控制对象和控制目的的不同,可以分为船体姿态控制、船舶动力系统控制、船舶操纵系统控制等。
船体姿态控制主要是指对船舶的倾斜和摇摆进行控制,以提高船舶的稳定性和安全性。
船舶动力系统控制则是指对船舶的推进系统和能源系统进行控制,以提高船舶的运输效率和节能减排。
船舶操纵系统控制则是指对船舶的舵和主机进行控制,以实现船舶的精确操控和航行安全。
船舶的动态姿态与姿态控制与其他相关领域(如海洋工程、流体力学、自动化控制等)有着密切的联系和交叉。
例如,海洋工程的研究可以为船舶的姿态控制提供海洋环境的数据和模型,流体力学的研究可以为船舶的动态姿态控制提供船体受力分析和稳定性评估的理论基础,自动化控制的研究可以为船舶的姿态控制提供先进的控制算法和系统设计方法。
受限环境下的船舶操纵性能分析近年来,航运业务的发展势头迅猛,船舶的操纵性能也就成了如何确保船只在受限环境下安全操作的重要问题。
在受限环境中,航道狭窄、水深不足、潮汐涨落等因素对船只的操纵提出了更高的要求。
对船舶操纵性能的研究和分析,对于提高航行安全性、减少事故率具有重要意义。
首先,我们需要准确分析受限环境对船舶操纵的影响。
航道狭窄限制了船舶的转向能力和停船距离;水深不足会限制船只的吃水;而潮汐涨落会影响船只的航速等。
在进行分析时,我们可以从以下几个方面入手:一是研究船舶的最小转弯半径。
船舶在航道狭窄时,需要根据船体的性能和限制条件合理选择航行路线,确保能够完成预定的转弯操作。
通过对船舶的转弯半径进行研究,可以改善航行路线的设计,减少航行事故的发生概率。
二是分析船舶的水动力性能。
航道的水深不足会对船舶的操纵造成一定的限制。
在分析船舶操纵性能时,我们需要对船舶的吃水、排水量、航速等进行科学的计算和模拟。
只有准确把握这些参数,才能更好地进行船舶航行安全性的评估。
三是考虑船舶的配备装备。
船舶配备的相关设备,如推进器、操纵系统等,对于船舶的操纵性能具有关键性的影响。
通过对这些配备设备的研究和优化,可以提高船舶的操纵性能,减少船舶在受限环境下的操纵难度。
另外,航标和导航设备对于船舶在受限环境中的操纵同样至关重要。
航标的设置和导航设备的准确性,对于船只在受限环境下的航行起着重要的指导作用。
因此,优化航标设置和提高导航设备的精度值得重视。
然而,船舶操纵性能分析不仅需要从技术层面进行研究和优化,还需要结合人员素质和培训体系进行整体提升。
船员的素质和操纵技能对于船舶在受限环境中的操纵具有决定性的影响。
只有通过持续的培训和技能提升,船员才能具备足够的能力应对复杂的航行环境。
除了船舶的操纵性能分析,我们还需要考虑航道的管理和维护。
航道的疏浚和标志的设置,对于船舶在受限环境中的航行起着重要的作用。
只有保持航道的合理深度和标志的明确可见,才能有效提升船舶的操纵性能和航行安全性。
船舶航行态势对操纵的影响遵守《国际海上避碰规则》及相关规定,运用良好的船艺操纵船舶是每一位驾引人员必须具备的基本要求,保持一个良好的船舶航行态势是对船舶安全操纵的有力保证。
因此,我们首先要理解船舶态势的概念及对船舶操纵的影响,掌握它们的相互关系;其次以理论分析的方法,正确判断、理解航行态势,提高船舶操纵的水平;在实际中通过对船舶态势和当时环境条件的掌握。
采取适合当时环境和情况的操纵方法,灵活运用本船车舵锚缆、侧推器,外界风流和拖轮等内外部条件,熟练运用助航设备。
做到顺势而为,依势而作,安全操纵船舶。
同时操作中留有足够安全余地,有适合当时情况的应急预案,做到及时及早的发现问题并采取相应措施,以策安全。
本文就如何判断船舶的航行态势,采取适合当时环境情况的船舶操纵方法,以达到船舶安全便利的操纵作些探讨。
一、船舶态势的概念及与船舶操纵的关系船舶态势即为船舶在客观环境下受到各种内外力影响而形成的船舶实际运动趋势及状态,以及后续可能包含着的变化。
由于船舶周围环境的复杂性,在实际操纵中,我们常以相对运动趋势来描述在某一水域或航道,本船与其他船舶、码头及设施、浅滩、障碍物等各种动态或静态参照物的相对运动关系。
这种运动包含船舶自身的纵向、横移和偏转等多种运动关系的方位和距离的综合变化。
在靠离泊过程中包含着船舶自身的纵向、横移速度变化及船舶首尾偏转的快慢等。
在风流、水深等影响下,船舶之间的相互避让、进出港口的狭水道航行、锚泊、靠离码头、系解浮筒、进出船坞等的船舶操纵,拖轮、车舵锚缆、侧推器的配合使用等都要受到船舶航行态势的影响。
因此,在船舶操纵过程中,掌握航行态势对于船舶操纵有着重要的作用,正确判断船舶态势有利于船舶的操纵,对船舶态势的熟练掌握是确保船舶安全稳当和便利的操纵的一个关键因素。
二、如何分析、判断与掌握船舶航行态势及对操纵的影响在船舶操纵过程中,要充分认识到掌握船舶航行态势的复杂性、困难性。
由于对船舶态势判断不明,船舶周围环境对航行态势造成的影响估计不足,如航行在狭窄弯曲航道受风流影响对船舶横移的判断疏漏,靠离泊时船舶首尾偏转的速率不同产生的危险不自知,航行中安全速度的不掌握及对周围船舶或物标的了望疏忽等造成的事故比比皆是。
船舶航行态势对操纵的影响遵守《国际海上避碰规则》及相关规定,运用良好的船艺操纵船舶是每一位驾引人员必须具备的基本要求,保持一个良好的船舶航行态势是对船舶安全操纵的有力保证。
因此,我们首先要理解船舶态势的概念及对船舶操纵的影响,掌握它们的相互关系;其次以理论分析的方法,正确判断、理解航行态势,提高船舶操纵的水平;在实际中通过对船舶态势和当时环境条件的掌握。
采取适合当时环境和情况的操纵方法,灵活运用本船车舵锚缆、侧推器,外界风流和拖轮等内外部条件,熟练运用助航设备。
做到顺势而为,依势而作,安全操纵船舶。
同时操作中留有足够安全余地,有适合当时情况的应急预案,做到及时及早的发现问题并采取相应措施,以策安全。
本文就如何判断船舶的航行态势,采取适合当时环境情况的船舶操纵方法,以达到船舶安全便利的操纵作些探讨。
一、船舶态势的概念及与船舶操纵的关系船舶态势即为船舶在客观环境下受到各种内外力影响而形成的船舶实际运动趋势及状态,以及后续可能包含着的变化。
由于船舶周围环境的复杂性,在实际操纵中,我们常以相对运动趋势来描述在某一水域或航道,本船与其他船舶、码头及设施、浅滩、障碍物等各种动态或静态参照物的相对运动关系。
这种运动包含船舶自身的纵向、横移和偏转等多种运动关系的方位和距离的综合变化。
在靠离泊过程中包含着船舶自身的纵向、横移速度变化及船舶首尾偏转的快慢等。
在风流、水深等影响下,船舶之间的相互避让、进出港口的狭水道航行、锚泊、靠离码头、系解浮筒、进出船坞等的船舶操纵,拖轮、车舵锚缆、侧推器的配合使用等都要受到船舶航行态势的影响。
因此,在船舶操纵过程中,掌握航行态势对于船舶操纵有着重要的作用,正确判断船舶态势有利于船舶的操纵,对船舶态势的熟练掌握是确保船舶安全稳当和便利的操纵的一个关键因素。
二、如何分析、判断与掌握船舶航行态势及对操纵的影响在船舶操纵过程中,要充分认识到掌握船舶航行态势的复杂性、困难性。
由于对船舶态势判断不明,船舶周围环境对航行态势造成的影响估计不足,如航行在狭窄弯曲航道受风流影响对船舶横移的判断疏漏,靠离泊时船舶首尾偏转的速率不同产生的危险不自知,航行中安全速度的不掌握及对周围船舶或物标的了望疏忽等造成的事故比比皆是。
其中许多原因是驾引人员对当时航行态势不明确、有危险而不自知造成的,以致临时措手不及而产生事故和险情。
如何分析,判断,理解与掌握船舶航行态势及对船舶操纵的影响,可分以下几个方面:1.船位的重要性及与船舶态势的关系保证船舶安全航行与操纵,首先必须理解船位的含义。
船位主要有三层含义:①船舶当时所,处的位置;②船舶行驶的航速与航迹向;③船舶距其他船舶、岸、浮标、浅滩和障碍物等的距离。
船舶态势不仅包含着船位,还包含着船位的运动趋势变化。
因此,保证船位适宜,才是确保船舶安全操纵的前提。
由于船位受周围环境的影响和各种内外条件的随时变化。
存在许多不确定因素,所以每一位驾引人员在船舶操纵过程中首先必须对自己的船位有一个确切的认识。
只有掌握了船位的变化,也就把握了航行态势,才有利于船舶的安全操纵。
2.分析、判断、掌握船舶航行态势,就要掌握船性、水性、人性船性即是船舶的操纵特性,主要由船舶尺度、船舶操纵数据、吃水与可用水深的情况等来决定。
水性即指该水域水流的变化规律、特点及未来的变化趋势,主要指船舶周围的水的流场分布,水动力对船舶操纵的影响。
人性主要指驾引人员、船员的个性和经验,对当时船舶航行态势的分析、判断、理解,操作思路及反应能力,也包括他们对安全的责任心和态度,对规则和规章制度的理解力和执行力等。
船舶操纵特性主要受以下一些因素影响:①船舶尺度(长、宽、型深),长宽比、方形系数、干舷高度、排水量、净空高度、吃水差、吃水与可用水深的关系等;②各档车的螺旋桨转速与船速、船速与冲程的对应关系;③主机功率、进倒车的功效比,主机换向时间,螺旋桨种类、沉深比,侧推器及其功率,螺旋桨的倒车偏转效应;④舵及舵的种类,舵机功率,转舵时间,各种情况时的舵效;⑤船舶运动中风致偏转及漂移规律,船舶转心的变化规律等。
分析港口水域的水流基本特点。
港口水域的水流基本变化是由河床/海床、地形地貌、岸形、浅滩、障碍物、码头设施、潮汐、上游来水等决定。
在狭窄航道进出口航行时,如果航道方向或船舶航向与水流主流向不一致、有夹角,则航行船舶受水流的影响较大;在港口码头泊位附近,由于突堤岸形、码头设施、水下建筑物、障碍物、浅滩以及岸形凹凸的存在,泊位附近会存在回流等。
因此,要根据这些具体情况来分析水流的基本特点及变化规律。
发挥驾驶台团队的作用,调动所有人的积极性。
进出港航行、靠离泊操纵是依赖一个由船长、引航员、驾驶员、水手等组成的工作团队来完成的,引航员自登轮起就应尽快加人驾驶台团队。
只有发挥好团队的协作能力,相互核实、监督和提醒,才能发挥集体的智慧和力量,及早发现险情,尽最大努力避免失误:只有团队的共同努力,安全引航才能得到更好的保证。
3.掌握外界因素对航行态势的影响外界对航行态势的影响是综合性的。
风、浪、流和浅水是影响航行态势的主要外界因素;周围环境,如航道情况、码头位置等以及周围船舶的动态对航行态势也有着重要的影响,也是重要的外界因素。
当使用拖轮协助操纵时,如何正确使用拖轮,对把握船舶的航行态势,是确保船舶安全地完成靠离泊等作业的关键。
鉴于目前船舶的大型化日益显现。
在船舶操纵中拖轮的使用更加频繁,而且在船舶所发生的事故中,靠离码头这类港口作业所占的事故比率居高不下的情况下,用好拖轮对船舶的安全操纵有着重要的意义。
4.在实践中应不断提高对航行态势及变化趋势的判断能力在船舶操纵中,对船舶安全的把握首先取决于对航行态势的预判及掌握。
综合船舶各种内外因素的相互作用,分析、判断、掌握航行态势,这就需要驾引人员在实践中不断地总结,探索其中的规律:不断积累经验,理论与实际的不断结合,才能不断提高判断航行态势及变化趋势的准确性,有的放矢地调整操纵方案,做好安全预控。
这里有两点非常重要。
①正确了望与使用安全航速,将有利于对航行态势的把握;②在船舶操纵中,航行趋势的变化有一个过程。
由于风、浪、流、车舵锚缆等各种内外力的相互作用,对船舶产生的纵向、横移和偏转等多种运动,船体的位移是很难用理论计算的,故在实际船舶操纵中,驾引人员应对船舶的细微的纵向、横移和偏转等运动能及时发现或感觉得到,这要靠个人的判断能力和悟性的不断提高,靠经验的不断积累以及细心的观察。
驾引人员在实践中有以下一些习惯作法,如:①航行中预配合适的风流压夹角,以保证船舶按预定的航线行驶;②长江弯曲航段顺水航行时,采取“挂高取矮”法;③船舶带拖轮后,要掌握带拖轮一侧对船舶偏转的影响;④船舶有前进速度,拖轮顶船首与顶船尾的区别等等。
三、简要分析船舶操纵中如何掌握航行态势以及相关的要点以港口水域为例,在风、浪、流等对船舶的共同作用下,各种类型的船舶利用本船的车舵锚缆,侧推器以及拖轮(单拖轮、双拖轮、三拖轮以上)的协助下进行船舶操纵,诸如靠离码头、掉头、抛起锚作业等。
在这些作业中,靠离码头是船舶操纵中的重点和难点。
船舶靠泊时,主要考虑靠泊速度及靠泊角度;离泊时主要考虑船舶是开首、开尾或在拖轮的协助下先平行移出泊位。
在有拖轮协助下,就船舶靠泊、离泊相比较,由于靠泊过程是船舶一个由动转静的过程。
从开始准备,入泊,到完成靠泊作业。
船舶操纵中始终对航行态势的要求较高,相对难度较大。
下面简要分析如何掌握航行态势及影响船舶操纵的几个要素。
1,以港内操纵为例,船舶操纵中对航行态势掌握的要点(1)对船舶操纵的总体要求遵守《国际海上避碰规则》和有关地方规则,了解本航次工作的主要内容;了解当时当地的各种外界条件(港口水域、航道、码头环境、周围船舶情况、拖轮使用以及风、浪、流、潮汐等水文气象条件)及变化规律,充分运用各种手段,保持正规了望,控制船位。
正确分析判断及时掌握周围船舶的动态以及本船的船位变化及趋势;根据随时的情况变化,使用安全航速,并充分利用本船的航行与助航设备以及协助拖轮,运用良好的船艺,操作船舶。
在操作时留有充分余地,切忌疏忽麻痹大意;当发生紧急情况时,备有后续措施应急。
(2)掌握影响船舶操纵的基本要素:①掌握本船的操纵性能以及一般船舶的操纵方法;②港口环境,水域条件及码头设施周围情况;③拖轮使用及对操纵的影响。
(3)船舶靠离泊操纵必须考虑的几个问题按照船舶操纵总的原则,并依据影响船舶操纵的基本要素,船长或引航员应事先制定靠离泊方案。
在靠离泊过程中,根据现场环境及实际情况,调整靠离泊方案,选择最合时宜、最优化的操作方法。
首先,根据船舶靠离泊位置,风流和水深的影响、港口及码头情况,船方/码头的特别要求以及是否有碍航物存在等,选择哪舷靠泊;靠泊前,如需要掉头,应选择合适的掉头区域和掉头方向。
因此,这就要求船长、引航员按照现场环境实际情况,依据船舶操纵的通常做法,结合船舶操纵理论进行选择,并在实际操纵中根据船舶的操纵性能,充分利用航行与助航设备以及拖轮,充分利用现有环境条件,克服不利因素,进行船舶操纵。
其次,保证船舶的安全,一个非常重要的方面是对船舶航行态势的掌握。
操作中牵扯到船舶航行态势的因素很多,但在靠离泊过程中比较重要、常见的因素有:①风流和富余水深对船舶操纵的影响;②船舶的车舵使用以及倒车偏转效应;③运动中船舶转心位置变化对船舶偏转的影响;④当有侧推和拖轮使用时,船舶航行态势的变化。
在船舶靠离泊的整个操纵过程中,除了考虑影响船舶操纵的关键要素外,还应综合考虑航行态势在相对方位、速度、距离的各种变化,从整体上把握船舶航行态势,不要顾此失彼。
根据船舶的航行态势,尤其是靠泊时船舶首尾偏转的速度的差异,横移的惯性和离开码头距离等,运用本船的车舵,侧推器以及拖轮及时调整,使得船舶有一个适合当时环境的安全靠泊态势——一个有利于船舶操作安全的关于船舶速度、角度,相对方位、距离及其变化的良好组合。
当船舶平行靠拢码头时,做到船舶首尾横移速率一样,且控制在一个合理的范围内。