大风浪对船舶航行安全的影响.doc

大风浪对船舶航行安全的影响
风浪对船舶安全的影响
一、大风浪对航行安全的影响
　　船舶进入大风浪区域航行时，船舶将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定，以及由此引发的其他操纵方面的困难，甚至出现难以预料的危险。主要有以下几个方面：
　　1、大风带来的涌浪会增加船舶的航行阻力，降低航速，使船舶产生剧烈摇摆。顶浪航行时，由于缩短了涌浪与船舶的撞击周期，使涌浪的碰撞次数增多，撞击程度加剧，增大了对船体的危害。船长小于涌浪波长时，剧烈的纵摇会使螺旋桨露出水面空转，使船舶尾部受到激烈震动，有时会造成浆叶脱落、尾轴断裂，甚至尾壳破裂进水；船长与涌浪波长相近时，船舶有可能同时受到一个或两个波峰的作用，发生中拱或中垂现象，使船体结构变形，受到严重损伤，甚至船体断裂。顺浪航行时，如果船速低于波速而船舶又位于波谷中，则涌浪会冲击、淹没船尾，螺旋桨和尾轴会受到损害；如果船速与波速相近而船舶又位于涌浪前部斜面或波谷中，船舶易发生偏转，使船体横对风浪，而造成船体倾斜，甲板大量上浪，对航行安全极为不利。
　　2、垂直于涌浪传播方向航行时，产生的横摇在船舶尚未恢复正常状态时，接着袭来的巨浪会加剧船体的倾斜，会使救生艇、救生筏、救生圈、锚及其它甲板易动物，发生绑扎松动、脱开，严重时会倒落海中；货舱内货物移动，加重船舶倾斜；如果自由液面影响加大会使其稳性〔GM〕值下降，严重时可导致船舶倾覆的危险。
　　3、由于波涛的阻力使船舶的主机工作超负荷而降速，机电设备负荷大，航海仪器、通讯设备及其它设备有可能受到损坏和出现不正常状况。船舶在大风浪中航行，左右摇动常达单舷二十多度甚至三十多度，前后颠簸剧烈，机电设备负荷大，特别在压载航行时，船舶吃水小，容易飞车，易发生故障。不仅给船舶操纵带来困难，严重时船舶发主机失控状况，导致船舶发生碰撞、搁浅、触礁。
　　4、甲板上浪严重，加上长期浪击的剧烈震荡，甲板机械，如锚机、绞缆机、起货机等受甲板上浪的冲击力易受损；甲板上未加固好的设备会被浪冲走，有些水密道门盖被打坏，船舶局部进水。在寒冷的海区，甲板上裸露的油水管系易冻裂，压载水管系、压载水舱易结冰，排放水困难；甲板上浪结冰积雪，增加船舶的载重，对重载船的稳定性产生不利影响。
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二、大风浪中航行方法
　　1、顶浪航行
　　顶浪航行，操纵上比较方便，所以一般先予合计，尤其对船身稍短，船首前伸，艏楼较高的船比较有利，除船首不致埋浪中，可避免大量海水涌上甲板外，并可保护车叶和舵不受海浪正面冲击。
　　顶浪航行的关键是必必需适当减速，以减少波浪的冲击力和船首穿入波峰的机会，保护船体结构不受损伤，这是一项很重要的措施。如纵摇厉害，并有打艏，拍底现象〔尤其轻载船〕，应使船首与风浪主要方向成一适当的角度〔15度-30度左右〕偏顶浪航行，以缓和纵摇和敲脑袋现象，同时应让船首左右交替顶浪，使船体均匀受力和保持船位在计划航线四周。如航行时间长可采纳"之'字航行。
　　偏顶浪航行应十分注意避免被风浪压下打横而造成危险，当发现有特大浪群扑来时，宜马上转为顶浪并减速或短暂停车，以避免打横及主机突然超负荷。同时应注意，如船长等于或接近波长，当船身处于波峰或波谷时，船体受中垂的应力很大；当船舶纵摇周期等于或接近波浪周期时，则纵摇加剧，且出现打空车现象〔轻载船尤甚〕，这时应进一步调整航向，航速，以减轻上述状况出现。
　　2、顺浪航行
　　顺浪航行船舶运动方向与波浪运动方向一致，航速与波速间的相对速度大大地减少了，因而可大大减弱船体所受波浪的冲击力，同时使船舶的纵摇大为减少，船体细长，船首柱垂直的船舶，以及大型船舶顺浪航行较为有利，或发现偏顶浪航行不利，经采纳措施仍不能排除危险时，应即转向改为顺浪航行以策安全。
顺浪航行的关键是使用车速要恰当，调整航速要及时，避免尾部被波浪追击，造成车叶和舵损坏及大量海水涌上尾部，这种状况在波速快过航速，且船身又处于波谷时很容易发生，尤其船尾低平，船速较低或尾吃水较深的船舶，顺浪航行比较不利。
　　顺浪航行如尾部常被波浪追赶而抬起，航向难于保持时，应适当改向，使尾部与波浪成20度-30度角偏顺浪航行，这样可减少船尾淹水。同时应注意航速不宜太快〔通常取中速〕，并应避免使用大舵角。如高速航行或使用大舵角，一旦偏转，可能导致不测后果。
此外，顺浪航行时要充分注意因风浪打尾易产生左右偏转，尤其要注意避免航速接近波速且船身处于波谷或波浪前部的斜面上时发生首摇失控，船被风浪打横而产生危险横倾。
　　3、横浪航行
　　横浪航行容易发和严重横摇，尤其船舶横摇周期与波浪周期接近一致产生谐摇时横摇幅度加剧，容易造成险局，故船舶一般不宜航行，特别是中小型船舶更不适宜，但有资料介绍，对大型的船舶来说，如果它的静水自由横摇周期大于平均波浪周期，则无妨选择横浪航行，其优点是波浪砰击和偏转都比较轻，改变航速通常不能显然改变风浪对船舶的影响。
　　4、滞航
　　如果海况恶劣，海区环境复杂继续顶浪或偏顶浪航行显然不利，或者前方有阻碍不能再继续再进时，可采纳"滞航'方法，就是以保持舵效的最小速度将风浪放在船首2-3个罗经点的方位上迎浪前进的方法，这时的船舶实际上是处于缓进或不进，甚至是微退的状态，而航向将随着风向的改变必需不断调整。
　　这种方法可以减轻波浪对船首的冲击和甲板上浪，使船滞留在原地随近，以等待海况的好转。关于下风侧海域不太充裕，船长较长，船首干舷较高的船采纳此法最为有利。滞航中要依据风浪的状况选择最正确的风浪舷角，以减轻船舶摇摆。并依据风浪的变化及时调整航速，确保有足够的舵效，以免被打成横浪。
5、漂航
　　船舶除了因主机或舵机发生故障而被迫"漂航'外，有时在大风浪中因不宜或不能采纳上述航法而主动采纳漂航法，即不使用车和舵，让船体随着风浪向下风漂流的操纵方法。注意，在决定采纳此法前，应对各方面状况因素进行全面分析研究，船舶必必需有足够稳性，海域要足够宽阔且无障碍物，否则决不可贸然漂航，漂航中必要时可松出双锚，借以增加水下阻力以利船首迎风并减缓漂移速度，还可配合使用镇浪油，抑制海浪破坏力。
　　三、大风浪中调头转向
　　1、决定调头要慎重。
　　首先，在大风浪中不应盲目调头转向，或者状况确实非常必需要。其次，在大风浪中调头必必需极为慎重操作，要充分合计本船的迥旋性能，掌握本船的稳性，包括积载状况和自由液面的影响，还要确保主付机能够正常运行使用。
　　2、调头前的准备工作。
　　调前沿前应做好以下准备工作：
　　〔1〕通知全船再次检查可移物件的加固和全船的水密；
　　〔2〕通知机舱做好变速和调头的准备；
　　〔3〕通知电台处于临机状态；
　　〔4〕改用熟练的舵工操舵；
　　〔5〕先减速，以减少船舶前冲量；
　　〔6〕调整航向，先向拟转向的一侧转至偏顶浪航行，以减少正横时与大风浪相遇的概率。
　　3、调头转向的时机选择
　　大风浪中调头操纵，最重要的一点是选择时机。依据波浪运动的规律，每隔5-7个浪头就会有一个较大的浪头，其周期是长短以及每组浪头的数目各个海区有所不同〔靠船长现场观察〕；一般的中大浪周期仅几分钟，特大浪群的周期可能达十分钟或稍多一些，几个大浪过后紧接着会出现向个小浪的海面相对平静的时机，这正是调头转向的时机。
　　4、调头操作
　　操作上一般选择在"特大浪群'刚过去开始叫舵，先用慢车并用小舵角向要转舵的方向压舵，当最后一个大浪将要过去时，马上加大舵角〔通常20度〕和加大车速〔一般用前进三〕以增加舵效，之后可逐步增大舵角，当船首转至接近90度观察确保船身正横时不会与特大浪群相遇，马上满舵和加大车速〔短时前进四〕，籍以强化舵效，缩小旋回半径，争取在下一组大浪到达前调头完毕转至预定航向。
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　　5、应注意事项
　　大风浪中调头转向应注意以下几点：
　　〔1〕调头转向中最危险的时机是船身转至正横时与大浪相遇。因海况恶劣，船舶在调头旋回时转矩常严重受阻而延长遭受风浪侧面袭击的时间，致使船入非常被动的紧迫局面。所以，当船舶旋转接近正横观察到特大浪群马上扑过来时，宜即操反舵满舵，适当加车，使船首重新迎上风，再作第二次调头尝试，切莫硬来，如硬来在船身转至横浪时受到第2个大浪群的袭击而发生大横倾，将招致倾覆危险。
　　〔2〕从顶浪航行转为顺浪航行，一般比较容易，而且一般都是用前进车来实现。有资料介绍，在特别状况下，如无法正车调头，或正车调头船舶将会在长时间内正横受浪，则可利用船尾急剧迎风的特点，改用倒车转向，将舵摆在正中，速度逐加，直到转至顺浪为止。
　　〔3〕从顺浪航行转为顶浪航行，一般来说比较困难和危险，特别是空船，轻载船及船首受风面积较大船舶，应注意避免，因为船往往被打横而转不到顶浪。
　　〔4〕一般右旋的车叶当使用进车时，以向左调头为宜。如船体有倾侧，一般向高的一侧调头，以充分利用旋回的离心力，比较安全。
　　〔5〕应注意避离谐摇区范围。船舶在摇摆最剧烈时不宜调头转向。
　　综观上述的理论和以往的施行经验，关于不同吨位等级的船舶，由于结构强度、船舶大小、其抗风能力的不同以及承受波长、波高和波能量的不同，其在风浪中的措施也相应不同。一般大型船舶在大风浪取顺涌浪航行为宜；一般小型船舶在大风浪中以滞航为佳，即或在控制的水域中滞航。中型船舶，此类船舶数量大，这类船舶视风浪的大小和承受能力，分别采纳顺浪或滞航。