淺談小型船舶拖頭開尾的離泊操縱技術

姚澤棉 深圳港引航站

王群朋 廣州航海學院

所謂小型船舶，目前行業內通常定義為一萬噸級及以下，僅使用一艘拖輪就可以協助進行靠離泊的船舶。所以，在小型船舶離泊的過程中，為了科學有效的保障小型船舶離泊的安全，本文提出了拖頭開尾的操縱技術。所謂拖頭開尾，是指船舶在只有一艘拖輪協助離泊時，拖輪在離泊船的船中與船頭之間的位置帶纜并施加拖力，船舶在拖輪拖力及船頭纜繩的作用下，先拖開船尾的離泊操作，簡稱之為拖頭開尾。

通常情況下單艘拖輪協助離泊，拖輪在船頭帶纜，拖開的是船頭，船尾離不開碼頭，拖輪在船尾帶纜，拖開的是船尾，船頭離不開碼頭，但是針對一些小型船舶，駕引人員可以通過利用船頭纜繩的協助，做到拖輪在船頭帶纜并施加拖力，船尾先離開碼頭一定距離的操縱，在船尾被拖開足夠的安全距離后，解掉船頭的纜繩，船頭在拖輪拖力的作用下離開碼頭，達到船頭船尾依次離開碼頭，順利離泊的目的。

1.單拖離泊的關鍵要點

單艘拖輪協助離泊，只有一個外力的協助，要利用好這個外力達到順利離泊的目的，有以下兩個關鍵要點：

（1）拖輪帶纜位置的選擇。拖輪拖纜位置的選擇，是拖頭開尾操作的關鍵要點之一，關系到是否能拖開船尾，達到順利離泊目的。拖纜帶纜位置的選擇，主要掌握一個原則：拖輪的施力點與船頭的纜繩有足夠的距離。通常選擇在船頭艏樓后面的主甲板上，船舶重心之前，船舶噸位越大，拖纜的位置離船頭要越遠。

（2）船頭纜繩的配合。船頭纜繩的配合，也是拖頭開尾離泊操作的關鍵要點之一，配合不好，也很難保證離泊順利。其要點是：船舶單綁之后，船艏的艏纜和艏倒纜一定要挽牢，確定船頭纜繩不會因拖輪施加拖力而導致船頭纜繩往外松出，能將船頭相對固定。

2.操縱過程及受力分析

2.1 船舶的始初動態

船舶離泊工作準備就緒，拖輪在主甲板帶妥拖纜，船頭船尾可以單綁，收好解掉的所有纜繩后，船頭將艏纜和艏倒纜挽牢，船尾全部纜繩解掉，拖輪以最慢速度起拖。此時船舶的始初動態是：如果船艏的艏纜和艏倒纜是緊繃狀態，在船尾解掉全部纜繩時，船艏會因纜繩的牽引攏靠碼頭，艏纜和艏倒纜隨之變成松弛狀態，如果纜繩處于松弛狀態，船艏多數不會因纜繩的牽引產生攏靠碼頭的情況。拖輪起拖后，船艏在拖力的作用下先離開泊位向外擺動，艏纜和艏倒纜逐漸受力而緩慢拉緊，船尾小幅度攏靠碼頭（如圖1（a））。

此時有一個微小的細節，建議操縱者留意，就在拖輪起拖后，船艏有了向外擺動的慣性，在艏纜和艏倒纜沒有完全繃緊之前，最好讓拖輪停車，等待幾秒讓船艏隨著往外的慣性拉緊纜繩，當船艏纜繩接近繃緊的時刻，指令拖輪繼續用最慢速度拖住船頭，不要讓船艏在艏纜和艏倒纜繃緊后收縮攏靠回碼頭。

船舶的初始動態受力分析：船舶在拖輪起拖時，受拖力F的作用，船艏緩慢向外擺動，在艏纜和艏倒纜還沒有受力時，船舶以重心G為轉心（轉動支點），以拖力作用點A與重心G的距離為力臂，產生船頭向外的轉動力矩N，此時船尾將向里攏靠碼頭。

2.2 船舶的開尾動態

當船艏的纜繩受力以后，拖輪保持持續往外的拖力，船艏在拖輪和纜繩的共同作用下，相對固定，船舶的動態將開始轉變，出現拖輪拖著拖頭，船尾將緩慢離開泊位往外擺出，此時要觀察船艏纜繩的受力情況，可適當增加拖力，但要注意避免拖力過大造成斷纜，保持這樣的離泊狀態，直到將船尾拖至離開泊位一定距離（一個半船寬以上），出現一個足夠大的角度，確保滿足船尾有足夠的旋回水域（如圖1（b））。

船舶開尾動態的受力分析：當船艏的艏纜和艏倒纜受力時，船舶在拖輪和纜繩的共同作用下，船艏相對固定，船舶的艏纜和艏倒纜的交叉點O，變成為船舶在拖力F作用下的轉心（轉動支點），OA為力臂，船舶具有拖開船尾的力矩N，保持這一力矩N，便能順利將船尾拖開。這是拖頭開尾最關鍵的一步，操縱者必須確保船艏纜繩不外松，不斷纜，船艏相對固定為轉心，船尾便可按操作者的意圖順利離開泊位一定距離。

2.3 船舶的離泊動態

當船尾離碼頭有了足夠的距離之后，指揮船頭拖輪停車，在拖輪停車之后，船艏繃緊的纜繩將會牽引船艏攏靠回碼頭，當纜繩全部松弛，松出艏纜和艏倒纜，解清纜繩，操縱者便可指揮拖輪協助，操縱船舶進入航道或者掉頭（如圖1（c））。

圖1 拖頭開尾操作過程及受力分析示意圖

船舶離泊動態受力分析：當艏纜和艏倒纜解掉以后，在拖輪拖力F的作用下，再次以船舶的重心G為轉心（轉動支點），AG為力臂，船舶在轉動力矩N的作用下，船頭轉動向外，船尾再次向里攏靠碼頭，但此時船尾已經有足夠的水域確保不會觸碰碼頭。

3.離泊操縱的注意事項

（1）通常DWT（最大載重噸）為1萬噸級的船舶，使用拖輪的馬力估算為：10%DWT（hp），即約1000匹馬力，而目前港口小馬力的拖輪多數已經被淘汰，現有拖輪馬力相對較大，對于1萬噸級以下的小型船舶，拖輪的最大拖力超出很多，要特別注意拖輪有可能拖斷艏纜或艏倒纜，所以船艏最好留強度較大的艏纜和艏倒纜。

（2）當拖輪的帶纜點離船頭較近，形成的力臂較短的情況下，轉動力矩N不夠大，不可盲目加大拖力增加轉動力矩N，操縱者可視情況使用內舷滿舵和短時進車（通常叫點一點進車）協助船尾離開碼頭，但一定要注意艏倒纜的受力情況，避免斷纜。

（3）拖輪起拖之后，要留意船艏纜繩的受力情況，避免產生頓力造成斷纜。

（4）在有流港口，要考慮水動力的影響，利用好水動力這一有利因素，離泊操作會更加輕松。

（5）如果拖輪在主甲板前面的纜樁帶纜形成的從船頭至帶纜點的力臂，不如在主甲板后面帶纜形成的從帶纜點至船尾的力臂長，操作者可應用以上的原理靈活改變為“拖尾開頭”，即拖著船尾而船頭先離開的操作，離泊效果一樣，但要注意船尾解纜以后纜繩會影響螺旋槳，要盡快收起纜繩，保證船尾清爽便于隨時動車。

4.結束語

船舶在港口的有限水域，因其慣性大在低速情況下不易控制，需要拖輪作為輔助動力協助操縱，即使是小型船舶，拖輪的協助也是安全的主要保障，但對于小型船舶，除了考慮安全因素，更加注重經濟因素，所以多數只使用單艘拖輪協助作業。在單艘拖輪協助離泊的情況下，操縱者可以有針對性地選擇拖輪的帶纜位置，通過利用纜繩的協助，調整船舶離泊過程的轉動支點，從而產生有利的轉動力矩，達到安全離泊的目的。