浅析拖轮协助大型船舶靠离泊

1、    浅析拖轮协助大型船舶靠离泊    庞明瀚摘 要：大型船舶在进行靠离泊作业时都需要拖轮进行协助作业，合理有效的使用拖轮显得尤为重要，本文通过对拖轮的特性和拖轮对船舶操纵的影响的分析，提出了大型船舶使用拖轮协助作业的注意事项，以期对实践有所帮助。关键词：拖轮 大型船舶 靠离泊1.拖轮的特性及配备1.1全回转拖轮操纵性现阶段大部分的港口所使用的拖轮均为操纵性能较好的全旋转拖轮。该拖轮一般使用双z型具有导流管的螺旋桨，可实现原地的360度旋转。相较普通拖轮而言，其有着操作便捷、机动灵活、可控性能好、所需旋回水域较小的优势。另外该种拖轮还具有方形系数大和马

2、力大的特点，由于船身一般短而宽，所以产生的转船力矩较为有限，在离开大船时往往采用尾部先离开的方式。使用该种拖轮进行协助靠泊时，顶推的效果要好于拖拽。1.2拖轮配备位置特性分析在使用拖轮协助大船进行靠离泊时，选择合适的拖轮配备位置显得有尤为重要。如果单纯考虑协助大船的转向效果来开，将拖轮配备在大船前进方向的尾端相比较与前端会具有更好的转向效果。具体原因主要是船舶前进过程中，其转心会位于船中前部，当船舶进行转向时，船舶会在转船力矩的作用下旋转，拖轮力作用于尾端时由于力臂较大，故而整体的转船力矩会大，从而转船效果会好。在实际的作业中，拖轮的作用除了协助大船转向以外，还要协助其减速。所以综合考虑，在风

3、流较小的时候可将拖轮置于船首，便于控制船舶位置，同时调整靠泊角。有较大拢风时，拖轮可置于船尾，不仅有助于其转向，而且便于控制船尾漂移速度。1.3船舶配备拖轮数量和功率的考虑因素在决定拖轮的配备数量和功率时，要考虑很多因素，包括被协助船舶条件、港口条件以及自然条件。其中被协助船舶的自身条件主要包括其装载状态、排水量、船舶的受风面积、侧推配备情况、螺旋桨性能以及船舶的操纵性能等因素；港口条件主要包括航道宽条件、旋回水域大小、泊位前沿可操纵水域、可供船舶的停船水域，港口停泊船舶密度等；自然条件主要是指船舶进行靠离泊时的风况、流速及能见度等条件。船舶所需要的协助拖轮的总功率的简易计算为每1万载重吨配备

4、725kw，所需的拖轮数量一般认为，1万吨到10万吨配备2艘拖轮，超过10万吨的配备3条及以上拖轮，但是大型船舶的靠离泊一般不超过6艘拖轮进行协助，因为这样会大大增加引航员和拖轮的沟通指挥难度。2.拖轮对船舶操纵性的影响2.1对航向稳定性的影响船舶的航向稳定性主要是指其在收到外力干扰以后，船舶航向发生变化，当外力消失以后其能自动保持在新航向的能力。一般而言方形系数较小的船舶其航向稳定会较好，反之航向稳定想较差。当大型船舶在前进过程中，当拖轮在大船一侧时，大船和拖轮会作为一个整体，当大船受到外力干扰时由于船舶的左右两侧不对称，会导致船舶偏向一侧，进而导致大船的航向稳定性变差，另外当拖轮位于大船两

5、侧时，由于作为一个整体，船舶的整体宽度变大，从而导致其方形系数变大，也会使得其航向稳定性变差。2.2对船舶保向性的影响船舶保向性主要是指船舶在受到外力干扰以后，航向发生偏转后，通过操舵来使船舶航行在预定航向航行的能力。保向性和船舶的航向稳定性有着很大关系，同时也受到操舵人员技能和船舶自身性能的影响。拖轮不给大船提供协助力的情况下，当拖轮位于大船一侧的时候，拖轮和大船作为一个整体，大船原有的流线型被破会，同时左右不再对称，船舶的保向性和航向稳定性都会变差；当拖轮在吊拖大船尾部的时候，由于整体的方形系数变小，此时船舶的保向性能变好；当拖轮带位于大船左右两舷对称位置时，由于整体的方形系数变大，也会导

6、致船舶保向性变差。拖轮给大船提供协助里的情况下，当拖轮位于大船一侧施加协助力时，会使得大船产生转向力矩，使得大船向一侧偏转，使得其保向性变差。当拖轮位于大船两侧后者船尾中心处对大船施加对称拉力时，大船螺旋桨的滑失增加，舵效变好，从而也会导致大船的保向性变好。2.3对船舶旋回运动的影响当大船在使用拖轮协助掉头时，在拖轮的协助下，大船的旋回性能要素就会发生变化。其中当向有拖轮一侧转向时大船的旋回初径变小、旋回进距变小、漂角变大、降速加大；当大船向没有拖轮一侧旋转时，大船的旋回初径变大、旋回进距变大、漂角变小、降速加大。3.使用拖轮协助作业注意事项3.1带拖轮时大船的速度不能太快根据船间效应的作用原

7、理，我们可以知道，船舶之间的相互作用力和船速的平方成正比，故而船速越大船舶所受到的船舶效应也就越明显，其中小船所受到的影响会更加剧烈。船间效应的表现主要为相互吸引、排斥和掉头等，所以说如果大船速度过快很容易导致与拖轮的碰撞，从而产生危险，故而一般带拖轮的速度不高于7kn.3.2合理选择拖轮配置位置和拖力作用点大船在使用拖轮进行协助靠离泊时，拖轮的配备位置和拖力的施力点，显得尤为重要。大船要根据使用拖轮的目的进行安排。当使用拖轮为了协助转向时，拖轮的配备位置应该位于远离船舶专心的位置，一般而言大船在前进中进行转向时一般将拖轮配置与船尾较为合理。反之，如果协助后退的大船进行转向，则将拖轮置于靠近船

8、头的位置更为合理。因为在以上两种情况下船舶的转船力矩最大。3.3拖缆长度的选择为了充分利用拖轮的有效拖力和操纵灵活性，应使拖缆水平俯角越小越好。离泊时一般情况俯角小于15°，即拖缆长度应大于被拖船拖缆出口至水面高度的4倍，如果高度很低，拖缆长度不应小于45m。特别是在吹拢风情况下，拖缆应放得更长，以防止拖缆受顿力而断缆。重载船离泊时拖缆也应放长些，防止拖轮排出流打到大船上，使大船离泊变得缓慢。但大船在风流较弱的情况下靠泊，拖轮缆绳可缩短到520m，这样可充分利用拖轮的灵活性，便于大船靠泊。3.4大船操纵时要密切注意拖轮安全在对大船进行靠离泊作业时，除了操纵大船保持其自身的安全外，大船

9、对拖轮的安全的影响也不能忽视。在作业过程中大船也拖轮进行及时有效的沟通，大船要充分考虑到拖轮的船长和船宽，要给拖轮留有足够的水域供其进行作业，同时大船要在上风，防止拖轮在外力作用下不能垂直顶推大船而发生大船向下风飘移的情况。3.5大船要考虑到拖轮对大船的影响大船在进行低速前进时，由于速度低，舵效差，需要拖轮提供垂直的推力以协助转向。拖轮在施加推力的时候往往是先有角度的给大船施加推力，之后逐漸调整到垂直的角度，拖轮的有角度的顶推会使得大船产生前冲或者后缩。低速前进的大船需要拖轮提供垂直推力，但拖轮总是先有角度的顶在大船上，然后慢慢调整到垂直，拖轮的有角度的顶推会引起大船加速前冲。同理当使用拖轮拖

10、力进行转向时，其有角度的拖力也会产生大船的前冲或者后缩，不利于大船的转向了，大船在操纵过程中应予以注意。4.结语在进行大型船舶的靠离泊操作时，大船船长以及引航人员要对拖轮的操纵性能有所了解，在进行靠离泊作业时，要根据大船的特性以及港口条件配备选择合理的拖轮功率和数量，在作业过程中要充分考虑拖轮和大船的相互影响，合理选择拖轮的作用力点，并适当降低大船速度。参考文献：1洪碧光.船舶操纵m.大连：大连海事大学出版社，2008.2熊振南，翁跃宗，张寿桂等.超大型船舶靠离泊操纵中拖轮助操的应用n.集美大学学报（自然科学版），2009年第3期.3胡云平.船舶操纵中各种制动效果的比较j.中国航海，2007年第3期.4刘贵亮.船舶操纵中拖轮的运用j.航海技术，2008年第2期.5王涛.拖轮协助大型船舶操纵j.天津航海，2004年第1期.6蒋才富.利用杠杆原理巧用拖轮助操j