基于拖輪協助的船舶操縱分析

【摘 要】進入新世紀后，我國經濟飛速發展，航運事業在貿易總額不斷上升的大背景下也得到了快速發展。航運事業的繁榮促進了船舶進出口數量的上漲，操船水域在不斷增加的船舶數量中不可避免地會逐漸變淺、變窄，該種情況對船舶操縱性的能力有了更高要求。船舶駕駛若想處于更加安全和高效的工作中，拖輪協助幾乎成為當前船舶操縱不可或缺的一種重要手段。本文主要立足拖輪的操縱性，對拖輪協助船舶操縱的方式及使用拖輪協助操縱的注意事項進行分析。

【關鍵詞】拖輪；船舶；操縱；協助；分析

當前全球運輸中作業的船舶大多為大型船舶，其靠離碼頭容易被外界各種因素所影響，存在著較大風險和困難。船舶靠離的順利性，與操縱人員團隊的良好配合密切相關，是各種條件和因素的綜合結果。就目前情況來說，拖輪協助已經成為船舶操縱中不可分割的部分之一。而在探討拖輪協助船舶操縱方式及注意事項前，我們首先應對拖輪的操縱性及配備位置有一定了解。

1.拖輪的操作性及配備位置

當前很多港口對拖輪的選擇，都落腳在全回轉拖輪。顧名思義，全回轉即指可以360°回轉。全回轉拖輪螺旋槳在導流管的選擇上，一般采用雙Z型；在對柴油機的選擇上則以中高速柴油機為準。所以，該種拖輪還被稱為Z型拖輪。與單車船對比可以發現，全回轉拖輪的操作相對更加靈活、方便，其操縱比較擅長的領域為有限水域。全回轉拖輪的雙槳一般均為無舵，其螺旋槳葉的轉動可控制在360°范圍內自由進行，因此較其他拖輪轉向更加靈活。只需要對螺旋槳葉方向進行調節，即可在12秒內從進車改為倒車，其較好的控制性可使船舶在盡量短的時間內停住。還可以橫移于緩流無船速的情況中，在船舶靠離操縱方面尤其有用。拖輪的支點選擇船尾時，螺旋槳與船尾之間比較靠近，其轉船力矩在這種推力下是比較受限的，所以在船舶的艏離方面會存在一定困難。所以，一般來說其支點的選擇會在船頭。這種情況下船尾會先離，倒車會在離開大船一定角度后再進行，如此便能在安全的范圍內離開。在拖輪效率方面，由于吊拖時會對拖纜的強度加以考慮，所以相比吊拖大船拖輪頂推大船的效率更高。

拖輪位置的選擇，與拖輪協助作用的發揮有很大關聯。船舶運動方向的前端與后端是拖輪的兩個主要可選位置，為提高大船助轉效果通常選擇后者更好。大船旋回如果發生于低速前進情況中，無論水的阻尼力矩還是舵力轉船力矩都會對其產生影響，在雙重作用下船舶會圍繞著轉心旋轉。首柱之后，轉心會被船上所有的點所圍繞從而旋轉。但在實際操作中，除了要對最大轉船力矩獲得進行考慮外，拖輪所帶位置還必須深入考慮大船減速問題，幫助大船調整最佳靠泊角度。拖輪的使用在進港時如果僅僅一條，最好將其帶在船頭，當風流都比較小時船舶位置在船頭拖輪頂拖控制下可得到很好控制，在這種情況下靠泊角度也能得到較好調整。若大船當時處于空船情況且攏風較強，應將拖輪帶在船尾，在前面有錨拉船頭后面被拖輪拖船尾的情況下可避免船尾向下風漂移太快，利于船舶順利靠泊。若大船在靠、離泊過程中對兩條拖輪加以使用，最好船頭一條、船尾一條，艏樓或主甲板部位可放置船頭拖輪帶，而船尾拖輪帶則可選擇放置在船尾導纜孔或駕駛臺下。進港時，大型重載船舶必須做好對速度的控制工作，為了達到減速目的，船尾拖輪在這種情況下即可帶在船尾正中間。一般來說，船速基本可控通常在大船接近碼頭時，這個時候便能解掉船尾拖輪。如果在靠泊過程中需要使用三條拖輪，大船的拖輪一般會船頭一條、船尾一條，第三條在船尾正中間；其二為船首兩舷各一條拖輪，第三條拖輪則在船尾非靠泊舷。等到船舶的速度可以被控制時，可將其從船尾移出，為船舶靠泊提供協助。

2.拖輪協助船舶操縱的主要方式

拖輪協助船舶操縱的方式，歸結起來主要有五種。第一種是尾拖制動，這種方式主要根據操縱者需要用在質量較大的大型船舶制動上。一般大船船尾正中是帶纜位置，出纜則通過全回轉拖輪的船頭進行。被拖船拖纜出口即使距離水平的高度很低，拖纜也應大于45m，如果想要更加實用，通常為2 倍的拖輪船長。對于這種方式的工作局限，拖輪與大船操縱者心中都必須有明確認知。實踐表明，當大船的速度超過6kn ，拖輪將在全速倒車中形成較為嚴重的后果，所以大船的船速超過6kn時必須保持低速，而其制動時間也將會加長。所以，只有大船低速時，拖輪制動的方式才能產生很好效果。第二種方式為吊拖，該種方式又被稱為直拖，很多無動力大船在拖帶方式上會對吊拖加以選擇。吊拖由大船的船頭出纜，將其系在拖輪尾部拖鉤上，在出纜長度上其使用與尾拖制動類似，大船如果對尾拖和吊拖同時使用將更加可進可退。但在使用過程中，容易“倒拖”是其最大問題，船舶操縱者應加強重視。

第三種方式為頂推，大船外舷前后是其系纜最為適當的位置，出纜位置為旋回轉拖輪的船頭，既可以頂也可以拖，該種方式是拖輪協助操縱方式中港內大船靠離泊時最常選擇的。若前后兩條拖輪同時出力，在頂的過程中可實現大船平行靠上碼頭；而當其同時拖時可實現大船平行離開碼頭；如果是一頂一拖時則能夠幫助大船實現原地掉頭，是拖輪使用中最好用的一種方式。正是如此，該種方式成為很多船舶操縱者最常用的操作方式。第四種方式被為傍拖，這種方式主要指在拖輪幫助下船首可實現向大船舷邊偏于內側傍靠的情況。拖輪在這一過程中既是動力船，還可以作為舵來使用。船舶操縱中傍拖的使用不僅要將頭纜和尾拖帶上，還應將走纜帶上。三根拖繩都必須具有足夠大的強度，才能保證拖輪倒車進車及轉舵的順利進行。對小型船舶來說，該種拖輪協助方式比較有效，而對大型船舶來說則沒有太大作用。第五種方式為組合拖帶，即在使用中可將所有帶纜方式組合在一起。立足環境情況差異，可隨意對拖輪的頂拖位置進行調整。拖輪不僅能夠在大船同一舷，同時可在大船的兩舷。對拖輪操縱者來說，不會對這些操縱方法感到生疏。

3.拖輪協助船舶操縱的注意事項

拖輪協助船舶操縱時，需要注意的事項很多。在速度方面，當大船帶拖輪時速度一定要保持平穩，不能太快。船間作用力會隨船速的平方升高而升高，船速與興波呈正比關系。隨船速變化船舶間相互作用力也會有所變化，其所受到的影響與船的大小成反比。拖輪與大船之間會因為船速過快而可能產生碰撞危險，只有大船帶拖輪的速度被控制在6kn以下才能使這種危險得到更好的規避。在拖輪拖力作用點方面，應注意選擇的合理性。拖輪拖力作用點的選擇，需立足使用拖輪協助船舶操縱的目的來進行。想要使被拖船在轉船力矩上最大化，就需要在船舶首尾遠離重心處對拖輪加以配置；而想要使船達到橫移目的，則其拖輪的位置應對船舶重心附近進行選擇。如果大船忽然想要回轉或掉頭，且該種情況發生于拖輪協助過程中，一般來說將拖輪配置在船尾頂推是各種方式中比較合理的一種。這個時候旋轉力矩與拖力轉船力矩基本處于一致狀態下，對大船的回轉和掉頭比較有利。

在拖纜長度方面，當拖纜水平俯角越小，拖輪的有效拖力和操縱靈活性越能得到充分利用。通常情況下，船舶離泊時都有有一定的俯角，具體數值應小于15°。這個數值還會影響拖纜長度，當拖纜長度在高度很低的情況中時，最短也必須在45m。如果當時的情況為吹攏風，應將拖纜放的更長，以避免拖纜因頓力而斷纜情況的出現。重載船在離泊的過程中也應放長拖纜，以免大船受到拖輪排出流的拍打，減慢大船離泊速度。但風流較弱時大船靠泊時，應縮短15-20m的拖輪纜繩，如此便可使拖輪的靈活性得到充分利用，利于大（下轉第70頁）（上接第58頁）船更加方便地靠泊。在用拖輪協助船舶操縱時，還應對拖輪的安全全面考慮。操縱船舶的過程中，需對橫拖與倒拖進行嚴防，同時考慮船舶與拖輪的安全。在選擇什么時候將拖輪解掉時，大船不動車為最好的時機。這種情況下解掉拖輪，可使大船動車時可能發生的絞進拖纜狀況得到最大化避免。當大船處在靠離泊時刻中，必須做好充分考慮拖輪長度和寬度工作，將水域寬敞的地方讓給有拖輪的一側。當處于吹開風時，必須對搶上風格外注意，避免大船出現拖輪無法垂直頂推，從而使大船免于向下風加速漂移。

拖輪協助船舶操縱過程中，還應注意拖輪對船舶的影響。當大船低速前進，為了協助大船更快前進，拖輪應向其提供垂直推力，但在這一過程中拖輪會先頂在大船上，由于這種頂推某種程度上具有較大推力，可使大船出現加速前沖情況。大船離開碼頭如果是在兩條拖輪協助的情況下，大船掉頭的同時拖輪纜繩必須垂直于大船，否則大船會在纜繩分力作用下出現前沖后縮情況影響大船旋轉。在拖輪協助船舶操縱過程中，為規避拖輪碰撞大船必須將船速控制好。當進港速度較快，舷側拖輪應向后平行地實施拖力給大船，不過大船應提前施舵。重載大船在較長的倒車時間內，操作過程中產生的偏轉力是很大的，僅僅依靠船頭拖輪的頂推其實很難將其輕易控制，因此拖輪在大船倒車前應先將準備做好，對大船可能出現的偏轉提前抑制。與此同時，還應注意拖輪可能引起的前沖與后縮，及時倒車和進車。為了不影響拖輪頂拖的及時性，拖輪纜繩在靠泊過程中不宜過長，提前抑制拖輪長時間頂推產生的靠攏慣性，以使船舶平順地靠在碼頭上。

一艘大型船舶的操縱或靠離泊與拖輪協助是分不開的，對拖輪的性能、配備及主要協助方式和注意事項熟悉了解掌握是完成大型船舶操縱的基礎，不僅有利于大船操縱的安全性，且有利于其操縱靈活性。只有立足于良好的協調和密切配合基礎上，拖輪才能更加充分地發揮其在船舶中的作用，才能為船舶的安全操縱提供更多保證，圓滿完成船舶操縱任務。 [科]

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