付秋华
(山东海警第二支队,山东 青岛 266011)
海警大型舰船操纵技能研究
付秋华
(山东海警第二支队,山东 青岛 266011)
新列装的海警大型舰船具有吨位大、续航能力强、自持力持久、抗风浪性能优良以及操纵性能差、惯性大等特点。本文针对影响舰船操纵的主要因素,结合大型舰船的主要性能特点,对靠离码头的操纵方法进行全面总结,并结合自身工作实际对海警舰船指挥员如何适应新装备的操纵与应用提出了建议,对舰船指挥员应具备的素质进行探析。
大型舰船;操纵;技能;离靠码头
当前海洋的战略意义与战略地位日益显著,各国对海洋资源越来越重视,对海洋权益也越来越关注。随着我国经济实力高速发展、国防实力大幅提升,海上防卫力量已由近海走向深蓝,但是,我们也要看到我国周边的不和谐因素:中日钓鱼岛纠纷不断,越南、马莱西亚、菲律宾等小国公然侵占我南海诸岛、肆意开采我南海资源。在这种场合,海军不宜进行武力压制,而作为集“维权、执法、服务”性质于一身的海上综合执法队伍,海警则成为填补这一空白的主要力量。为适应新形势、新任务的需要,海警舰船大型化、远洋化、任务多样化已经成为时代主流。千吨级甚至万吨级海警舰船如雨后春笋,陆续列装。海警舰船迅速从小型化走向大型化,但能操纵大型舰船的人才却严重不足,因而培养会操纵大型舰船的指挥员成为海警部队建设与发展的迫切任务。
(一)操纵性能
1.由于大型舰船的排水量比小型舰船大,因此,其惯性也相对变大。同时,由于吃水加大导致其浸水面积比小型舰船大很多,直接导致兴波阻力、涡流阻力以及摩擦阻力变大。在舰船操纵中应充分考虑以上综合因素影响,准确把握方能熟练操纵舰船。
2.航向稳定性较好,一般来讲,小型舰船的长宽比在5.26-6.57之间(海警500吨以下舰船),而大型舰船的长宽比均大于7.2(海警600吨以上舰船),因此方形系数较小、长宽比较大的大型舰船具有更好的航向稳定性。
3.舵效情况,在轻、重载等不同情况下,能较快地调整航向,但满载时由于惯性大,反应迟钝,所以转向、避让、把定时需早用舵、早回舵,用大角度舵(或用大角度舵作起始动力,然后再回到所需的舵角)。[1]
(二)浅水、狭水道等受限水域中产生的效应比较明显
1.阻力比较大,导致其航速比小型舰船慢。由于舰船在浅水中航行时,舰船底部和水底的间隙变窄,根据流体连续性原理,流经的水流速度将增加,舰船底部空间的缩小使流体通过受到阻塞,部分水流被挤向船体两侧,导致环绕舰体水流速度增加,摩擦阻力、粘压阻力相应变大。以同样5米水深为例,正常排水量的218型舰船和618型舰船,在同样航速下,618型舰船的承受的浅水阻力要明显大于218型舰船,因此,在主机设计功率允许的情况下,218型舰船的航速要明显高于618型舰船。
2.因风、流压差,要求足够的海底宽度。通常来讲,在水深比较深的狭水道内,水道有效宽度与舰船宽度之比大于20时,航速相对较低时,狭水道效应较小,反之,如果舰船以较高的速度在狭水道中航行,由于航行波扩散受到很大限制,在舰船首尾会兴起巨大的横波,前后两个波峰之间会形成一个巨大的波谷,导致擦底事故,因此足够的海底宽度对减小风、流压差起着决定性作用。
3.沿岸航行时,容易产生侧壁效应。舰船在狭水道航行时,往往靠近岸侧航行,这时舰船近岸一侧水流受到限制,远岸一侧水流较为流畅,导致舰船两侧水面的不对称,两侧水面高低不等,水压力也不同,使舰船出现一面向岸横移,一面舰船首部向外侧偏转的情况,前者称为岸吸,后者称为岸斥,综合来讲就是舰船沿岸航行的侧壁效应。
4.因纵倾与横摇,需要足够的富余水深。舰船在狭水道航行过程中,为避免舰船首尾兴起的巨大横波对舰船造成的影响,应保持足够的水深,避免出现纵倾和横摇时发生危险情况。
就舰船靠离泊而言,各型舰船的具体操纵性能存在很大差异,舰船的长度、吨位、载重情况都会在实际操纵中影响舰船长的靠离方案。小型舰船受风流影响大,航速随主机转速的变化快而明显。而大型舰船由于吨位大、惯性大,长宽比大、航向稳定性强等因素影响,在靠离码头操纵时没有小型舰船灵活迅速。且泊位附近可供操纵水域相对有限,给舰船的安全操纵带来很大的挑战。因此,大型舰船靠泊时面临着操纵性能较差、速度不易控制、码头横距较大等不利因素,操纵者应当充分考虑可用水域面积、舰船设备性能以及安全航速等因素,提前拟定靠泊方案和应急处置措施,在靠泊中出现意外情况时,能够及时采取有有效行动确保安全靠泊。
(一)靠离码头的准备工作
1.充分了解并掌握码头与港口情况
靠码头前,必须详细了解码头岸线方向、长度、结构、强度、水深、前后停船情况、泊位的大小,码头上有无带缆人员。港口方向要熟知航道深度、宽度、掉头区及禁止抛锚区的位置及范围、有无通航分道制、港内限速、各段航道的航向、航程等。
2.掌握码头边的风流情况
靠码头前必须弄清风向及风力。在有流港,一定要弄清靠码头时的流向。除根据潮汐推算外,应结合经验弄清码头附近的流向、流速,一般应尽量控制使舰船抵泊位时恰为平流或初落流较缓时为安全,并注意不同类型码头对操纵的影响。
3.制定周密的靠泊计划
舰船指挥员在掌握上述情况的基础上,应结合本船的操纵性能制定合适的靠泊方案。大型舰船惯性较大,应根据风流因素提前预判停车距离,一般情况下,距码头近端不得少于1链距离,当航速较低时,可适当进车。综合各类因素确定进入泊位的方向和角度,转向或掉头点、减速点,停车的位置,选择适当的靠泊速度等。
(二)船舷靠码头
目前,海警大型舰船以600至3000吨级为主,1000吨级以上舰船基本都配有侧推系统,1000吨级以下舰船多为双车双桨或四车四桨推进控制系统。在操纵方法上,可采取小角度或大角度靠码头两种方式。当停泊区水域比较开阔,前后无障碍物,舰船进入泊位不受影响、泊位前后无障碍时,一般采用小角度靠码头。
1.小角度靠码头
小角度靠码头是指进入角小于30度的情况下船舷靠码头。操纵要点如下:
(1)找准角度:使舰船转向对准泊位近端与码头成15度至20度的进入航线,对于带有侧推装置的大型舰船,一般采取平行于码头方向的航向,慢速向泊位接近,在抵达预定位置后,启动侧推装置改变船首方向。对于没有侧推装置的大型舰船,由于其惯性较大,停车后舵效几乎为零,为了提高舰船操纵性能,可适当提前停车,在需要调整航向时,低速进车提升舵效,确保舰船按照预期航线接近码头。根据实际情况确定进入角度是顺利完成靠码头的关键。
(2)准确预判:把握好时机停车,依靠惯性使舰船接近泊位。舰船的吨位越大,启动、停车惯性越大,变速操纵越迟缓,舰船操纵性能越差,因此,舰船长应熟悉本舰船停车惯性,结合实时风流情况,合理选择停车点,确保舰船到达泊位后能够利用倒车消除余速。对于单舵单桨可变螺距舰船应当充分考虑螺距归零时舰船的偏移方向,对于船尾向码头方向偏移的舰船,应当留出足够的横距,对于船尾向码头偏离的舰船,应当适当缩小横距。在接近码头的过程中,若停车过早,可采取点车的方式推进,若停车过晚,应及时果断地倒车,避免出现碰撞码头的危险局面。
(3)及时调整:通过对车、舵、侧推等系统的应用,及时使舰船与码头平行,适时倒车消除余速,使舰船在泊位附近降至预定速度,有侧推系统的舰船应在距预定泊位留有一定距离的位置停车,利用侧推使船首向码头接近,在船首获得一定偏移速度后,及时停止侧向推进,防止船首与码头的剧烈挤压,同时,微速进车,摆外舷舵,使船尾接近码头,然后再用侧推向内推进船首,再进车使船尾向码头接近,直至舰船在预定泊位与码头平行且留有5~10米的间隔(吨位小可近些,吨位大,则远些)。
(4)迅速带上系缆:舰船长及时下达撇缆指令,帆缆兵及时带缆,为及时消除舰船前进或后退惯性,应迅速带上首缆、首倒缆、首横缆以及尾缆、尾横缆、尾倒缆,其中,首缆和尾倒缆是为了控制舰船后退,首倒缆和尾缆是为了防止舰船前进,而首尾横缆是为了利用绞盘拉动舰船向码头接近,此时,可适当使用侧推配合船首行动,但一定要控制好横移速度,防止船首与码头的严重挤擦。
2.大角度靠码头
当不能使用小角度靠码头的操纵方法时,可采用大角度靠法。其操纵要点如下:
(1)舰船慢速前进且船首对准泊位远端接近,在保证航线周围安全的前提下,选择的角度宜尽量小些。在航道特别狭窄的港区,刚开始接近的角度如果很大,可在接近过程中分段错车或利用侧推调整,使舰船的接近角尽量减小。
有时为了提高受限水域中的舰船操纵性能,可以借助抛锚助靠,当舰船接近到距泊位1-1.5倍船长时抛出外舷锚,前进过程中不断放长锚链;当船首距离码头还有15~20米时,刹住锚链,适当倒车,控制舰船前进速度,视情带上首缆、首倒缆,通过操纵车、舵、锚、缆使舰船停住。这种抛锚助靠的方式不仅利于控制舰船在泊位附近的移动,而且在离码头时采取收缩锚链带动船首向外偏转的方式也能起到非常有效的作用。
(2)利用车、舵、锚、缆以及侧推的协调配合靠拢船尾。双螺旋桨舰船带上首缆、首倒缆后,通常使用车、舵、缆的配合就能使船尾靠拢码头。单舵单桨可变螺距舰船如果螺旋桨的作用使船尾具有向码头横移接近的趋势,则可通过绞盘收紧首横缆以及侧推的共同作用使舰船平行靠拢泊位;反之,如果螺旋桨的作用使船尾偏离码头,则需尽快带上尾缆、尾横缆和尾倒缆,在控制舰船前后移动的同时,尽快利用绞盘收拢船尾向码头靠近。此外,由于船首舷侧是弧形,力矩的轴点将随舰船尾部向里转动而后移。如果首倒缆的位置太接近首端,舰船转至到一定的角度后,首倒缆的反向力矩会限制舰船转动。这时应该适当松出首倒缆,让舰船首部向外转,这样方便尾部靠拢码头。
(三)舷离码头
大型舰船舷离码头前,应综合考虑实时风、流和泊位前后情况,制定离码头方案,提前收回不吃力的系缆,备便锚机和侧推系统。舷离码头有两种方式:船尾先离法和船首先离法。
1.船首先离码头
由于大型舰船前甲板高度较大,不便于在船首和码头之间放置碰垫,因此,一般采取船首先离法,带有侧推系统的舰船,当风流作用影响不大,泊位周围水域较为宽阔时,收回不必要缆绳,留尾倒缆,在使用侧推使船首向外平移的过程中适当微速进车,使尾倒缆逐渐变为尾横缆、尾缆,并逐渐放松缆绳,防止舰船尾部与码头产生挤压,待舰船偏转横移到与码头的预定距离后,解开缆绳,视情进车使舰船驶离码头。[2]当舰船没有侧推系统或风流影响较大时,一般采用抛锚助离的方式实施,操纵方法与上述方法相似,但应注意,当船首或船尾受风流影响较大时,应及时用车控制船位,防止出现险情。
2.船尾先离码头
大型舰船在尾部来流时,可用船尾先离法,离码头前,收回不必要缆绳,留首倒缆,船首部位备便碰垫,船尾在流的作用下离开码头,及时松放缆绳,并适时倒内舷车,防止船首与码头产生挤擦,当船尾外转至合适角度时,收回首倒缆,及时倒车,使船体以船速和流速的合适速度离开码头。此外,单舵单桨可变螺距舰船如果螺旋桨的作用使船尾向远离码头方向平移,则可充分利用舰船这一特点,采取船尾先离的方法操纵舰船驶离码头。
3.风中离码头
风中离码头,首先要判断风是吹拢风还是吹开风。在吹拢风中离码头比较困难,因此,对于吹拢风较为频繁的码头,在靠泊时宜采取抛锚助靠的方式实施,既利于靠拢时控制船速,又便于离泊时采取船首先离的方法离码头。如果采用船尾先离法,应在舰船首部准备足够的碰垫,收紧首倒缆,微速进外舷车,及时倒内舷车,使舰船产生足够的转矩,在船尾转较开大的角度时解缆后退,此外,后退速度要稍大,防止舰船未完全离开又被风压向码头。
吹开风离码头比较容易。根据泊区情况,留横缆,收回不必要的系缆,然后放松首、尾横缆,使舰船平行离开至适当距离;或通过控制首、尾横缆,使舰船一端先离,然后收回系缆,用车离开码头。
当前,由于大型海警舰船列装时间短,数量少,广大业务骨干缺乏实践积累,还不能充分认清大小型舰船在操纵方面的区别,有的按照小型舰船的操纵方法照葫芦画瓢,有的借鉴海军舰船操纵方法生搬硬套,一定程度上影响了海警舰船的执勤效率的提升。现结合个人舰船操纵的实践体会,对舰船操纵提出以下建议。
(一)注重掌握舰船性能
舰船是海警执行任务的载体,要想操纵好舰船先必须要熟练掌握舰船在不同海况、不同轮机转速情况下的旋回半径、进车与倒车的惯性冲距等关键数据,这样才能在实施舰船靠离泊、锚泊等操纵中准确实施。同时,还要了解各个战位人员落实指令的反应时间和熟练程度,只有掌握了这些关键因素,才能在舰船操纵上做到“游刃有余”。
一是掌握舰船的基本结构。一个合格的指挥员对于本船的数据应做到“如数家珍”,对舰船的长度、宽度、艏吃水、艉吃水、水上最大高度、排水量等数据做到熟记在胸。对舰船各个舱室的布置,管线的基本走向,特别是水下舱室的结构、功能更要加强了解。只有掌握了这些信息,在舰船通过狭水道、受限水域、特定水域以及遇到紧急情况时才能准确操纵,避免险情。
二是掌握舰船的基本性能。舰船的基本性能决定了操作的效果。主要包括速度、惯性冲程、回转直径等。但作为指挥员必须牢记一点:舰船的惯性冲程是变化的,不同的舰船惯性冲程不一样,同一舰船在不同的潮流作用下,惯性冲程也不一样,此外,同样载荷的情况下不同的压载分布对舰船航速、舵效以及抗风浪能力都产生直接的影响,需要在不断的实践中摸索积累,保持舰船最佳的运行状态。
三是掌握舰船员特点。要知人善任,不仅要掌握所属人员的技能水平,还要熟悉他们的操作特点,这样才能在舰艇操纵过程中因人而异地下达指挥口令,避免出现操作失误。同时,还要加强舰船员航海作风的培养,在舰船操纵中切实做到令行禁止,时刻保持严谨谨慎的航海作风。[3]
(二)注重不断积累
我们有的舰船指挥员,多次靠泊同一个泊位却很少能够顺利地进行靠泊,这反映出我们日常工作不够留心,缺乏积累和摸索。我们每进行一次操纵,都要进行全面的分析,要结合实时风、流和舰船性能,对整个操纵过程进行复盘,对操纵中每个指挥口令产生了什么样的效果,每个效果是否达到了预定的目的,这个目的在整个操纵过程中的效益等都要进行深入的分析,只有做到这些,才能不断提升自身操纵水平。
(三)注重掌控全局
操纵舰船是一个系统工程,任何一个环节出现问题都将影响舰船操纵的效果。因此,作为舰船指挥员要充分考虑舰船操纵的各个细节性问题,在头脑中要有各类突发情况的处置措施,并组织所属人员开展经常性演练,确保全局性工作有序实施。
随着国家对海警力量建设的日益强化,海警舰船大型化、现代化程度必将全面普及。作为一名海警舰船指挥员,不仅要有国力强盛、部队发展带来的荣誉感和使命感,更要加强对新装备操纵性能的探索总结,不断提升自身驾驭现代化装备的技术水平。此外,还要紧密结合部队实际和维权执法需要提出新装备的改进建议,强化新装备效能的发挥。“封侯非我愿,但愿海波平”,当今形势下,只有海警部队职能作用得到充分发挥,才有可能维护好国家的海洋主权,而海警舰船指挥员能力水平对海警部队职能作用的发挥起着决定性作用,希望每名舰船指挥员都能以奋发图强、只争朝夕的精神投入到我们伟大的海警事业中,作新时期海警发展的奠基人。
[1]虞锡宏.船艇操纵中的常见问题剖析[J].公安海警学院报,2007(3):5-7.
[2]廖志军.海警大型舰艇远航执勤及其操纵要点分析[J].公安海警学院报,2012(4):14-15.
[3]刘凯,周伟政.水面舰艇大型化给舰员心理健康带来的挑战及对策[J].政工学刊,2013(8):48.
On Coast Guard's Large Warship Maneuvering Skills
FU Qiuhua
(The Second Branch of Shandong Coast Guard,Qindao 266011,China)
Newly equipped large warships have such features as large tonnage,strong endurance ability, lasting holding force, excellent performance of resisting to wind and waves, poor maneuverability,and large inertia.This papercomprehensively analyzes maneuvering methods of berthing/unberthing according to main influencing factors of warship maneuvering and main performance and features of large warships.This study also provides suggestions for the commander of coast guard warship of how to adapt to new equipment's maneuvering and application based on the author's work practice,and investigates the qualities that the commander of warship should possess.
large warship;maneuvering;skills;berthing/unberthing
U675.9
:A
:2095-2384(2016)04-0049-05
(责任编辑 储 欢)
2016-10-12
付秋华(1976-),男,山东济宁人,山东海警第二支队支队长,主要从事海警舰艇指挥和部队管理工作。