單條全旋回拖輪在船舶操縱中的應(yīng)用探討

陳欽偉

摘 要：隨著航運(yùn)的發(fā)展和進(jìn)步，拖輪徹底改變了以往單人劃船的局面，全回轉(zhuǎn)拖輪的配置已成為主流，全回轉(zhuǎn)拖輪為船舶操縱提供了更大的空間和舒適性，同時(shí)也引起了廣泛的思考和分析。由于拖船的操作方式之一是單輪列車，非常特殊，可支持萬噸及以下船舶的操縱，這與傳統(tǒng)的拖船有很大的不同。本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討，以便開展交流，對(duì)這種工作方式進(jìn)行概念化和理論化，使船舶的操縱更加安全和舒適。

關(guān)鍵詞：單條全旋回拖輪;萬噸以下船舶;靠離操縱

0 引言

在當(dāng)前海運(yùn)貿(mào)易高速發(fā)展的背景下，船舶全回路的配置越來越頻繁，單條全旋回具有一定的特殊性。本文分析了在安裝中應(yīng)用單次往返的方法和無與倫比的機(jī)動(dòng)性，探討了應(yīng)用不同方法時(shí)應(yīng)考慮的問題。

1 拖輪帶在大船一側(cè)船頭進(jìn)行靠泊時(shí)的操縱

以青島港前灣集裝箱碼頭71#泊位為例，安裝前調(diào)整角度、速度和橫向位置。指令拖運(yùn)機(jī)使用后縱向車頂（即拖運(yùn)機(jī)在空檔位置附近調(diào)整螺旋槳，牽引螺旋槳產(chǎn)生的推力垂直于拖運(yùn)機(jī)頭和后側(cè)，增加外側(cè)車輛產(chǎn)生側(cè)向螺旋槳推力）。98 kN的反向推力是正向推力的90%。如果拖船使用后長頂，它可以產(chǎn)生大約7.84 kN的推力，作用在大船上1 min，這樣大船可以產(chǎn)生大約3 cm/s～4 cm/s的速度。如果拖船使用后中速頂，它可以產(chǎn)生大約15.7 kN的推力，作用在大船上1 min，使大船產(chǎn)生9 cm的橫移速度即可。如果用于頂升的船尾加速車能產(chǎn)生約23.5 kN的推力，作用在大船上1 min，使大船產(chǎn)生約11 cm/s～14 cm/s的橫向速度，由于拖船的尾部撞擊，大船會(huì)產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)和偏轉(zhuǎn)，增大船的阻力，容易降低船的速度。

牽引力可產(chǎn)生兩種作用：一種是沿前后方向?qū)Υ爱a(chǎn)生約10.58 kN的牽引力（中拖約21.2 kN，快拖約31.7 kN）;另一種是在船舶寬度的作用下，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)從R向左的分心力矩，以產(chǎn)生牽引力。扭矩為427.7 kN*m～488.8 kN*m，高速列車扭矩約為1 281 kN*m～1 464 kN*m。與此同時(shí)，大船壓在外弦上，短時(shí)間進(jìn)入車內(nèi)配合（外弦壓在大船上，舵角和進(jìn)港時(shí)間的長短取決于拖輪和牽引力的持續(xù)時(shí)間：牽引力大，拖帶時(shí)間長，進(jìn)港時(shí)間長，長尾長，長尾短），使大船與碼頭平行?？梢岳⊥侠|，這樣拖纜后面的推力噴嘴就能在船中間產(chǎn)生（即拖纜產(chǎn)生的推力接近船的重心，盡量分散船體的注意力）。命令拖船使用后慢頂與風(fēng)同時(shí)工作，使船舶平行并緩慢駛向碼頭。

在應(yīng)用這種方法時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）這種方法更適合于風(fēng)或開口通量的情況，當(dāng)風(fēng)或河流關(guān)閉時(shí)，不易控制船速。（2）應(yīng)盡可能檢查拖船尾部螺旋槳與大船的相對(duì)位置，使拖船尾部容易位于大船重心前方。這種方法是只有當(dāng)拖船從后面被推到變形位置時(shí)，才使拖船靠近碼頭，以避免發(fā)生變形。原因分析如下：這種側(cè)向推力往往伴隨著船舶的前進(jìn)方向。當(dāng)船舶側(cè)移時(shí)，水動(dòng)力作用于右舷船頭，使船舶向左行駛。如果推力在重心前面，水動(dòng)力可以阻止船舶向前轉(zhuǎn)彎。其次，船尾方向舵的轉(zhuǎn)向力有助于控制船舶的平行度，但船頭沒有這個(gè)轉(zhuǎn)向力，拖船的動(dòng)力在重心前、為了控制船首和船尾的轉(zhuǎn)向力，拖輪噴嘴的位置控制還取決于大型船舶的裝載條件，在重載和空載情況下，纜繩應(yīng)縮短[1]。

2 拖輪帶在大船的船尾中間進(jìn)行靠泊操縱

下面的示例是青島港前灣集裝箱碼頭的安裝示例，如果是錨長的2～3倍，大船就會(huì)以光速前進(jìn)，同時(shí)拖船會(huì)把大船拖到后面。根據(jù)拖運(yùn)機(jī)需要的速度，牽引力應(yīng)調(diào)整為1.5～2.5節(jié)的速度。當(dāng)船接近錨的后端時(shí)，部分錨掉入水中并停止。注意下錨后船速的變化。按下外側(cè)方向舵，慢慢伸展船頭。同時(shí)，設(shè)置拖運(yùn)機(jī)的牽引力使其減速。停止將船首錨鏈錨定在兩段或兩段以上甲板上（以2～3段為宜），按下控制按鈕，同時(shí)調(diào)整牽引機(jī)牽引力使船速為零，等待船首收纜。卸下首部纜繩和首部纜繩后，船舶和拖船同時(shí)停止，拖船停止拖船將纜繩拉回到左舷后部，為頂部做準(zhǔn)備。同時(shí)，調(diào)整主纜、下纜、錨鏈和拖船的強(qiáng)度，使船舶緩慢平行到達(dá)碼頭。

在使用這種方法時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）速度控制：如果船長是船長的兩倍，速度應(yīng)控制在2～3個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果航速過快，應(yīng)盡快減速，通過逆轉(zhuǎn)拖輪的方式沿船行駛，可有效控制船舶航速，為拖輪的使用創(chuàng)造時(shí)間和空間。（2）下錨時(shí)，錨鏈的長度不宜過長，錨鏈的長度應(yīng)根據(jù)錨鏈的水深來確定，使錨鏈能緩慢地牽引和移動(dòng)。（3）泊位的關(guān)閉速度，不斷調(diào)整纜繩，錨鏈和拖船使船舶平行并緩慢到達(dá)碼頭[2]。

3 拖輪帶在大船的一舷船頭進(jìn)行離泊操縱

以青島前灣港73號(hào)碼頭為例，位置一：大船艏單獨(dú)系緊，艉部全部拆除，拖輪松開繩索，與大船艏尾部形成30° 角。大船內(nèi)側(cè)滿舵+進(jìn)入車內(nèi)，30次拖航。船的側(cè)向運(yùn)動(dòng)受舵和拖纜的側(cè)向力影響，同時(shí)，不斷調(diào)整大船的航速、拖輪的拖曳力和前后繩，使大船沒有前后航速，但保持橫向運(yùn)動(dòng)（后纜繩能平衡螺旋槳推力和拖船縱向力）。此時(shí)，船舶和碼頭之間有足夠的交叉阻力，可以拆除反向纜繩。同時(shí)拖船與船舶的夾角為45° ，使船回到舵上。

（1）用這種方法，不能過早地拆除反向電纜（船大時(shí)可以留下兩根反向電纜）。如果太硬，可以采用滑纜法，因?yàn)榈谝桓估|不僅可以補(bǔ)償船頭和船尾的螺旋槳推力和牽引推力，而且可以補(bǔ)償垂直于船頭和船尾的直線上的牽引推力，可以防止船頭擴(kuò)張過快，導(dǎo)致船尾傾斜如果大船移動(dòng)，不要簡單地停下來，盡量調(diào)整拖船和船上的大車表。（2）拖船和大船之間的角度取決于船的大小和負(fù)載。一般情況下，低載小船長船舶的角度應(yīng)較小，否則應(yīng)較大[3]。

4 拖輪帶在船中附近離泊操縱

下面的例子是從大港52泊位駛離的一艘100 m長的長途船，將拖船拖到船側(cè)中間，拆下所有尾部以保證螺旋槳的清潔。命令拖船，從垂直纜繩中取出動(dòng)力，待船舶偏轉(zhuǎn)后，讓列車逐漸牽引，將船舶幾乎平行地吊出（因?yàn)闋恳妷旱呐ぞ夭荒芘c船舶的重力完全一致，所以會(huì)受到束縛。當(dāng)船頭快速退出時(shí)，它可以按壓內(nèi)側(cè)使舵充滿，同時(shí)可以使船尾短時(shí)間遠(yuǎn)離船塢。如果船尾很快，要注意觀察船頭和船尾以及船尾之間的距離。如果把船尾拋到適當(dāng)?shù)木嚯x，船頭很快撞到碼頭，大船就會(huì)掉頭。當(dāng)反艦的水動(dòng)力中心向后移動(dòng)時(shí)，拖運(yùn)機(jī)的拉力會(huì)在船頭產(chǎn)生扭矩，并將船頭拉出。這時(shí)大船離碼頭有足夠的距離），并能向右做一個(gè)U型轉(zhuǎn)彎。右拖船與大船垂直，同時(shí)拖船配備大船向后行駛。它利用流體動(dòng)力中心的向后運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩，并向右轉(zhuǎn)彎。拖船隨大船轉(zhuǎn)向，同時(shí)大船壓右滿舵，對(duì)準(zhǔn)小車，調(diào)整牽引機(jī)牽引力，使船舶在同一地點(diǎn)右轉(zhuǎn)，無前進(jìn)速度或慢速前進(jìn)。

（1）拖輪必須靠近船舶重心，以使船舶不會(huì)強(qiáng)烈偏離，避免與碼頭相撞。如果拖纜帶放在船舶右舷中心的前部位置，則船舶右舷中心沒有劃分;同時(shí)大型船舶的首纜和反纜應(yīng)分別留有。利用杠桿原理，當(dāng)拖船垂直拉向大船時(shí)，大船的艏部由艏纜和后纜控制，并以此為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，拖船的拖船力對(duì)船舶產(chǎn)生力矩，使船尾離開碼頭。如果橫道足夠大，就把纜繩移走，然后右轉(zhuǎn)。（2）待船塢橫截面足夠大，留有足夠空間作拐點(diǎn)后，再作拐彎。

5 結(jié)束語

如何在船舶操縱中熟練、正確、合理、正確地使用拖船，充分發(fā)揮拖船的作用，是引航員在實(shí)踐和操縱中必須總結(jié)的問題。通過列舉一些有代表性的事例或特殊的操作條件，進(jìn)行必要的分析、討論和總結(jié)，并提出在船舶引航員安全工作中應(yīng)注意的問題，以點(diǎn)帶面，以點(diǎn)帶面，以期獲得更多的知識(shí)和技能。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)偉.淺談單條全旋回拖輪在船舶操縱中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)，2017，17（7）：13-15.

[2]唐成港，許鵬，劉敬賢，等.船舶操縱模擬器在船舶系泊安全中的應(yīng)用探討[J].中國水運(yùn)，2017（8）：31-32.

[3]孫昊.倒航在船舶操縱中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)，2018，18（1）：21-22.