雙噴泵救助船舶應急操作研究

摘要：本文通過對雙噴泵救助船舶的應急操縱的研究和探索，闡述了船舶的操縱原理，為救助船員在救助作業中提供了應急處置的能力和方法。

關鍵詞：救助船舶;救助技術;應急操作原理和方法

0? 引 言

海上救助是一項國際性公益事業，關系我國對外開放形象，是彰顯航運大國形象和國家“以人為本”方針的社會體系。2003年救撈體制改革以來，國家在救助裝備中配備了10艘專業快速救助船舶，其船舶具有出動迅速、航速高、設備先進、抗風能力較強等特點，在海上救助中發揮了點對點“狙擊槍”的功能?？焖倬戎诔Ｒ幍牟僮鬟^程中，通常采用MJP的控制模式，通過系統計算噴泵的角度和大小來控制船舶的位置。盡管MJP失效屬于小概率事件，但在安全管理雙重預防體系建設的大環境下，應急操縱是船舶防控操縱系統失效風險的有效措施，是安全操縱船舶 的一種必要手段。本文通過介紹力、力矩等影響船舶運動趨勢的原理，使用簡易的手段和易懂的方法，達到船舶各類運動趨勢的目的，從而從容處置在常規操縱中出現的突發問題，減少或避免事故險情的發生。

1? 船舶常規操縱

1.1 船舶操縱控制系統

快速救助船MJP （WATERJETS CONTROL SYSTEM ）由兩個獨立的用于噴水推進器的控制系統組成。日常控制系統由矢量控制桿、舵桿-控制器（見圖1），以及帶手柄-控制器的備用控制系統操縱。日常控制系統是帶噴嘴（轉向）、翻斗（向前/向后）和轉速伺服通道的計算機管理。矢量控制桿操作推進方向和力度，而舵桿控制器操作轉向（旋轉）。

1.2? 船舶噴泵推動原理

船舶通過矢量桿和舵桿，經過計算機的合成，控制船舶噴泵的功率大小、角度和翻蓋的位置。從而形成在外界無分流影響下的完成船舶平移、轉向、原地掉頭、左（右）前（后）的平移等動作。

以平移向左為例，通過，右噴泵始終保持右滿舵的狀況，平移的速度通過控制右噴泵的轉速來調節推進功率，左噴泵的作用是抑制船舶向右偏轉和前沖的態勢。噴泵的作用點在于船舶的尾部。

右噴泵推力，噴泵角右滿舵;左噴泵倒車拉力，見圖2，應滿足如下要求：

（滿足船舶不前沖或后退）;

船舶的橫向移動力（控制船舶橫向移動速度） ;

當時，船舶艏向不發生偏轉;

為船舶右噴泵的縱向分推力，為船舶左噴泵的縱向分拉力要求：

控制當時船舶往左前方平移;

當時船舶往左后方平移;

在電腦得到矢量桿和舵桿的指令后通過程序分配的大小，的大小和角度達到船舶的轉船力矩平衡和橫向移動。

2? 應急操縱的原理和方法

常規的MJP操縱通過計算機的合成達到上述效果，方便操縱者直觀地操縱船舶，一旦電腦控制系統出現問題，設備可通過獨立手柄實現左、右噴泵的應急操縱，見圖3。盡管從 1.2中的原理可以實現，但在實際的操縱中有無數種噴泵的功率大小和噴泵角度的組合，需要不斷摸索才能到達力和力矩的平衡，對實際操縱還是帶來困難。因此，需要簡化人工操縱，如圖4所示，讓其具有直觀性并可操作。

2.1 簡化的指導思想

力的三要素是大小、方向和作用點，形成受力物體產生在力的方向的移動和物體的旋轉。 快速救助船船體鋁合金材質，前部兩個刀型片體，操縱過程中由于船體旋轉的不可控帶來對片體碰撞的風險是最主要的風險之一，因此要使得船舶的輸出動力轉船力矩M=0，即M1+ M2=0。其中組合有無數種，但其中和是其中的一種特例，即兩部噴泵的角度通過船舶轉心（力臂為零）。一旦滿足上述條件，船舶平動只需控制噴泵的F的大小和進倒車，如圖4所示。

2.2? 轉心的尋找

船舶轉動時，船舶上的每一點多繞某一垂線做圓周運動，垂線與船舶首尾線的交點為轉心。轉心上的運動特點是只有平動，沒有轉動。力矩的計算也是圍繞轉心進行，因此尋找船舶的轉心尤為關鍵。日常的訓練中，船舶可以通過單車旋轉、雙車旋轉尋找船舶轉心位置，通常船舶的轉心點在駕駛臺附近。

2.3 船舶平動的操縱要求

解決船舶輸出動力使得船舶不發生偏轉，船舶兩個噴的角度保持在作用力的延長線通過船舶轉心，使得兩部噴泵的轉船力矩和的特殊情況。通常，行業中稱之為“八字舵”。平動的效果通過噴泵輸出功率的大小來控制船舶前后左右的平動，即控制船舶橫向移動速度，，減少了船舶因變化噴泵角度帶來的船舶轉動不確定性。

2.4 外在因素的影響

外在因素如水動力、風和浪的作用力等，一般歸類在不可控制的力和力矩中，考慮更多的是力矩影響，在實際操縱中只要通過改變一部進車噴泵的角度，倒車噴泵作用力始終通過船舶轉心，從而抑制外部力的影響，減少雙車頻繁變動的不確定性。

3? 結束語

高速救助船舶由于船體材質、結構等原因，平動是船舶操縱過程中最為關鍵的一個運動態勢，掌握好船舶的運動原理是船舶操縱的基礎，即使在計算機管理失控的前提下，應急操縱也會得心應手，從容處置，從而規避風險。從業人員要減少對MJP的依賴，加強對應急操控的訓練，充分掌握船舶的船性、水性和外力因素對船舶的影響，確保在任何時候都能把控船舶。

作者簡介：

滕建新，高級船長，（E-mail）jianxint2013@163.com