惡劣氣象條件下的船舶操縱

1、第六章 惡劣氣象條件下的船舶操縱說課筆記知識(shí)與技能掌握要點(diǎn)：工學(xué)結(jié)合： 深入理解波浪理論;課程教學(xué)特色：船舶在復(fù)雜多變的海上航行，遇到狂風(fēng)巨浪的襲擊是在所難免的。那么，怎樣才能戰(zhàn)勝自然，克服因難呢？一方面，要求船舶要有良好的適航性；另一方面，要求船舶駕駛?cè)藛T了解風(fēng)浪，熟悉船舶在風(fēng)浪中運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并針對(duì)客觀規(guī)律，采取正確的操船措施，從而確保船舶在惡劣氣象條件下安全航行。第一節(jié) 海浪知識(shí)概述一、海浪的形成海浪是發(fā)生在海洋中的一種波動(dòng)，是海水運(yùn)動(dòng)的主要形式之一。海浪按其形成的原因可分成風(fēng)浪和涌浪、潮汐浪、氣壓浪、地震浪（海嘯）及船舶興波等很多種類，但船舶航行時(shí)最常遇到的是風(fēng)浪和涌浪。風(fēng)浪是由風(fēng)的直接作

2、用，將能量傳給海洋引起的水面波動(dòng)。風(fēng)浪離開風(fēng)區(qū)傳到遠(yuǎn)處或風(fēng)區(qū)里風(fēng)停息后所存在的波浪，稱為涌浪。海上風(fēng)浪要得以發(fā)展，與風(fēng)速、風(fēng)時(shí)、風(fēng)區(qū)有關(guān)。風(fēng)速越大，產(chǎn)生的風(fēng)浪也越大；風(fēng)時(shí)越長，海水獲得的動(dòng)能越大，風(fēng)浪也就越大；風(fēng)區(qū)越大，浪在風(fēng)區(qū)內(nèi)移動(dòng)越遠(yuǎn)，風(fēng)浪就越發(fā)展。 涌浪在傳播過程中，隨著傳播距離的增加，波高逐漸降低，周期不斷增大。我們知道，涌浪傳播速度往往比海上風(fēng)暴系統(tǒng)的移速快得多，常把涌浪作為預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)或風(fēng)暴來臨的征兆。二、規(guī)則波波面可用簡單函數(shù)表達(dá)的波浪稱為規(guī)則波。規(guī)則波不僅能近似地表示涌，而且也是研究不規(guī)則波的基礎(chǔ)，規(guī)則波的要素如下：如圖61所示，圖中波高H：波面最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的垂直距離（m）；

3、波長l：兩個(gè)相鄰的波峰或波谷間的水平距離（m）；波速Vw：波形向前傳播的速度（m/s）；波浪周期Tw：水質(zhì)點(diǎn)每回轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)(s），即波形向前傳播一個(gè)波長所需的時(shí)間。波面角a（wave slope angle）；波面上某一點(diǎn)的切線與水平線間的夾角，用來表示波表面的傾斜度。陡度d（wave steepness）：波高與波長之比H/l，用來表示波的陡峭程度。圖61這些波浪要素之間存在如下的相互關(guān)系：波速Vw»1.25（m/s）波浪周期Tw»0.80（s）波長l»1.56T2w（m）此外，最大波面角am=p·有關(guān)各海區(qū)不同季節(jié)的波浪要素可以從航路指南等有關(guān)資

4、料中找出。大洋中最容易產(chǎn)生的波浪的波長是80140m，波浪周期為710s，陡度最大的為1/10，一般大洋波的陡度為1/301/40。三、不規(guī)則波海上波浪實(shí)際上是不規(guī)則的，它們是由各種不同波長、波高和陡度的波組成的，而且由于海區(qū)地形的關(guān)系，波浪的不規(guī)則性更為復(fù)雜。但不規(guī)則波是由無數(shù)單元規(guī)則波迭加而成的，經(jīng)過大量的統(tǒng)計(jì)觀察表明，如果外界條件沒有顯著變化，波浪的出現(xiàn)有其一定的規(guī)律性。為了簡便，常以一種波高來說明波浪的狀況，通常使用的幾種方法有：平均波高：即所有波高的平均值；均方根波高：即將所有波高平方相加，求平均值后再開方；合成波高：海上風(fēng)浪和涌浪并存時(shí)，可采用合成波高表示海面狀況。部分大波的平均波

5、高：有時(shí)將觀測(cè)到的波高按大小排列起來，并就最大的一部分波高計(jì)算平均值，稱為部分大波的平均波高。例如：對(duì)于最高的1/100，1/10，1/3的波，其平均波高分別以符號(hào)H1/100，H1/10，H1/3表示。它們的意義是如果共觀測(cè)1000個(gè)波，則分別代表最高的10、100、333個(gè)波的平均波高。部分大波平均波高反映出海浪的顯著部分或特別顯著部分的狀態(tài)。習(xí)慣上還將H1/3稱為有效波高，其周期稱為有效波周期，具有這種波高的波稱為有效波，有效波是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，它非常接近于有經(jīng)驗(yàn)的駕駛?cè)藛T直接目測(cè)的波高。波浪預(yù)報(bào)部門通常是用有效波來作波浪預(yù)報(bào)的。故常把有效波高H1/3設(shè)為1，并用統(tǒng)計(jì)法求得平均波高Hm為0.

6、63，1/10最大波的波高H1/10為1.27，1/100最大波高H1/100為1.61。通常采用部分大波的波高來表示波浪的要素，1/10最大波的波高H1/10為平均波高的2倍（1.27/0.63»2），1/3最大波的波高H1/3為平均波高的1.6倍（1/0.63»1.6）。有效波波高可以用來確定最大有效波的波長以及最大能量波的波長：l最大有效=60H1/3l最大能量=40H1/3根據(jù)這兩個(gè)波長可以估計(jì)出某船在該不規(guī)則波中航行時(shí)的搖蕩情況。所謂最大有效波的波長是指波長超過一定范圍的波，它在整個(gè)單元波中所占比例很小，不具備使船舶產(chǎn)生很大搖擺的能量，這個(gè)波長界線稱為最大有效波長

7、。四、波形的變化規(guī)律當(dāng)水深大于l/2時(shí)為深水波，當(dāng)水深小于l/2時(shí)為淺水波。在深水中的波浪，波長長，波速大而周期長。因海浪是各種不同周期浪的組合，所以每一組波浪中，大浪與小浪總是有秩序的重復(fù)出現(xiàn)，即每組連續(xù)的浪都是逐漸增大，然后又逐漸減小，周而復(fù)始。一般情況下，連著三四個(gè)大浪之后，接著是七八個(gè)小浪，俗稱三大八小。每組浪的具體周期，浪的強(qiáng)度以及大浪和小浪的數(shù)目，則因各種風(fēng)型、風(fēng)速和海區(qū)而異，在航行中可通過觀察來確定當(dāng)時(shí)海浪的規(guī)律。在淺水中，由于波浪底部受海底摩擦，速度減慢，所以波峰速度要比波谷快，這樣波形就起了變化，波峰向前彎曲，波長變短，波高越來越大，浪變得陡而且高，然后在行進(jìn)中破碎，俗稱開花

8、浪。在海岸附近，這些開花浪為海岸所阻，又產(chǎn)生反拍浪，這些浪對(duì)船舶沖擊力較大，對(duì)近岸航行的船舶有一定的威脅。第二節(jié) 船舶在波浪中的運(yùn)動(dòng)一、船舶在波浪中各種運(yùn)動(dòng)的名稱船舶在風(fēng)浪中航行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)情況比較復(fù)雜，通常將船舶的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)簡化分解成六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。如圖62所示，將重心G取為固定于船體的直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，則船舶運(yùn)動(dòng)可分解成沿三個(gè)坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)和繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)名稱如表61所示。 表61 種類 名稱坐標(biāo)軸直線運(yùn)動(dòng)（translation）回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（rotaion）單向運(yùn)動(dòng)往復(fù)移動(dòng)單向回轉(zhuǎn)往復(fù)回轉(zhuǎn) X 軸進(jìn)/退(ahead/astern)縱蕩 (sruge)橫傾（heel）橫搖（roll）

9、Y 軸橫移 (drift)橫蕩 (sway）縱傾（trim）縱搖（pitch） Z 軸升/沉 (float/sink)垂蕩 (heave)旋回（turn）首搖（yaw）在上表的所有運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)顯著而且與船舶安全操縱密切相關(guān)的是橫搖、縱搖垂蕩和首搖。橫搖涉及船舶的穩(wěn)性，有時(shí)會(huì)引起貨物移動(dòng)，致使船舶橫傾，過大的橫傾可能導(dǎo)致船舶傾覆（capsizing）?？v搖會(huì)導(dǎo)致降速，還會(huì)引起船首上浪而使甲板貨、甲板設(shè)備損壞，同時(shí)縱搖使船體特別是其前部因受到浪的沖擊力而受損，此外縱搖引起螺旋槳空轉(zhuǎn)將給主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)造成障礙。垂蕩也是一種有害于船舶航行的運(yùn)動(dòng)，往往與縱搖同時(shí)產(chǎn)生，造成船舶失速，主機(jī)功率得不到充分利用，垂蕩

10、相位若與縱搖相位相差不多，二者共同作用下將會(huì)引起船舶激烈的拍底、上浪、螺旋槳空轉(zhuǎn)。首搖對(duì)船舶在風(fēng)浪中航行時(shí)的保向性有重大影響，尤其在斜順浪航行時(shí)，首搖明顯，危險(xiǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致船體打橫。圖62二、波浪對(duì)船舶運(yùn)動(dòng)的影響1.橫搖(rool)船舶在風(fēng)浪中繞X軸橫向的搖擺運(yùn)動(dòng)稱為橫搖。大幅度的橫搖對(duì)保持穩(wěn)性來說是不利的，在波浪中操船，必須預(yù)先妥善配載并根據(jù)風(fēng)流情況來選擇航向和航速，以力求減輕橫搖。1)橫搖擺幅與周期橫搖狀態(tài)主要用擺幅q和周期Tq來表示。擺幅是船舶自正浮向一舷橫傾時(shí)的橫傾角。船舶在規(guī)則波中的強(qiáng)制橫搖擺幅可以近似地用下式表示： （61） 式中: amax最大波面角，p·； Tq船舶橫搖周

11、期（rolling period）(s)； TE波浪遭遇周期（period of encounter）(s)。橫搖周期是船舶自一舷橫傾到另一舷，又自另一舷回到初始橫傾位置所需的時(shí)間。表62是各類船舶橫搖周期的數(shù)值范圍。一般船舶橫搖周期可用下式估算：表62船舶種類橫搖周期Tq（S）客船5001000t10005000t500010000t1000030000t3000050000t69913131516202028貨船滿 載壓 載914710拖 輪68 （62） 式中：Tq橫搖周期（s）； B船寬（m）； GM初穩(wěn)心高度（m）； Cq橫搖周期系數(shù)，客船為0.750.85,貨船為0.70.8,油輪

12、為0.70.94,估算Tq時(shí)常把Cq簡單地定為0.8。2)波浪遭遇周期TE波浪相對(duì)于航行中船舶的周期稱為波浪遭遇周期。如圖63所示,設(shè)船舶航行時(shí)其前進(jìn)方向與波浪傳播方向成一夾角(即遭遇角),則波浪遭遇周期TE為: TE = （63）VW + VS cos式中：VW波速（m/s）； VS航速（m/s）； l波長(m)； 船首遭遇波浪的夾角。圖633)影響橫搖大小的因素 最大波面角max:max越大，波浪能量越大，波長短而波高大，橫搖擺幅就成正比增加。主要取決于橫搖周期T與波浪遭遇周期（Period of encounter）TE的比值。 T當(dāng) 1時(shí)，橫搖較快，很少上浪，但船體受慣性力大。 TE

13、T當(dāng) > 1時(shí)，橫搖較慢，角度不大，但甲板上浪較多。 TE T當(dāng) 1時(shí)，橫搖最激烈，橫搖角越搖越大，船舶橫搖將出現(xiàn)最大橫搖擺幅，嚴(yán)重時(shí) TE將導(dǎo)致船舶傾覆。這種現(xiàn)象稱為諧搖（synchronize rolling）. 4)減輕橫搖的措施調(diào)整船舶的橫搖周期船舶航線確定后，應(yīng)根據(jù)本航次各海區(qū)季節(jié)可能經(jīng)常遭遇的波浪周期，在配載時(shí)調(diào)整初穩(wěn)心高度GM，使其避免與波浪周期一致而諧搖。在穩(wěn)性允許條件下，盡量使之避開諧搖區(qū)，即0.7>>1.3改變航向 、航速以減輕橫搖由(63)式可知，改變航速或航向，或者同時(shí)改變航速與航向，就能改變波浪的遭遇周期，避免諧搖。這種方法是航行中船舶減輕橫搖的簡便

14、而有效的方法。但應(yīng)注意:當(dāng)j=90°或270°，即正橫受浪時(shí)，船舶橫搖劇烈，若僅改變航速是無效的，只有改變航向才能取得減輕橫搖的效果。2.縱搖(pitch)與垂蕩(heave)當(dāng)波浪通過船體時(shí)，隨著船體附近波形的變化，浮心作前后方向的周期性移動(dòng)，將引起船舶縱搖；因船體浸水面積變動(dòng)，使得浮心上下移動(dòng)，從而導(dǎo)致船舶重心在其垂直軸上的上下運(yùn)動(dòng)就是垂蕩運(yùn)動(dòng)。由于船首尾形狀不對(duì)稱，一般船在迎浪航行時(shí)，同時(shí)發(fā)生縱搖和垂蕩，縱搖能引起垂蕩，垂蕩也能引起縱搖。1)船舶縱搖、垂蕩周期船舶縱搖周期可用下列近似公式估算:TP = CP （64）式中:TP-船舶縱搖周期(s)； L船長(m)； C

15、P-縱橫周期系數(shù)，其中客船取0.450.55；客貨船取0.540.64；貨船取0.540.72；油船（尾機(jī)型）取0.800.91 。船舶垂蕩周期可用下列近似公式估算： （65）式中：TZ船舶垂蕩周期（s ）； dM船舶平均吃水（m）。可以證明，船舶垂蕩周期和縱搖周期比較接近，后者略大于前者，它們約為船舶橫搖周期的一半。一般船舶均具有T> TP > TZ的關(guān)系。船舶固有縱搖和垂蕩周期的范圍為：貨船46 s；客船（1000t以下）57s；漁船34s。2）影響縱搖擺幅的因素：波長與船長之比對(duì)縱搖擺幅影響最大，當(dāng)/L < 3/4，即L>1.3l時(shí)，縱搖角較小，船長越大，越趨平穩(wěn)

16、。L£l縱搖擺幅急劇增大，正如小船遇長波，不論航速如何，無法避免縱搖?？v搖周期TP與波浪遭遇周期TE的比值: TP當(dāng) < 1時(shí)，即船首迎長浪航行或航速很低，或順浪航行時(shí)，船隨波而搖，沿波面運(yùn) TE動(dòng)，縱搖擺幅較小。 TP當(dāng) > 1時(shí)，即船首迎短浪航行或航速大時(shí)，縱搖較小。 TE TP當(dāng) » 1時(shí)，發(fā)生諧搖，縱搖激烈，容易發(fā)生打空車、甲板上浪或拍底現(xiàn)象。 TE船速：縱搖擺幅一般隨航速增大而增大，但船長波短，航速快時(shí)反而減小，V»0時(shí)縱搖較小，船身的波浪周期縱搖。航向：船舶頂浪航行，縱搖劇烈。貨載相對(duì)集中船首、尾時(shí)，使縱搖激烈。 3）影響垂蕩強(qiáng)度的主要因素

17、：船舶垂蕩周期TZ與波浪遭遇周期TE的比值。當(dāng)TZ/ TE較小時(shí)，垂蕩運(yùn)動(dòng)也小，船舶隨波作周期性的升降；當(dāng)TZ/ TE»1時(shí)，產(chǎn)生諧搖，垂蕩位移最大；當(dāng)TZ/ TE>1時(shí)，垂蕩運(yùn)動(dòng)再度變小。波長與船長之比：當(dāng)/L£0.75時(shí)，即使諧搖，垂蕩振幅也是很小的；當(dāng)/L³1時(shí)，即小船遇到長波，不論是否發(fā)生諧搖，都不可避免地發(fā)生較大的垂蕩。航速：/L 3/4時(shí)，船速影響較?。划?dāng)/L 1時(shí)，船速越高，垂蕩越激烈。波高：波高越大，垂蕩越激烈。 4）縱向受浪時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)現(xiàn)象。拍底(slamming)在激烈的縱搖和垂蕩中，當(dāng)船首升起后下落而與波的向上運(yùn)動(dòng)相撞擊時(shí)，船體發(fā)生急劇

18、振動(dòng)的現(xiàn)象稱為拍底。它使船首底部，特別是從船首起至1/101/4船長處的范圍內(nèi)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，將導(dǎo)致船首部船體結(jié)構(gòu)的損傷。航速越大，損傷范圍越向后擴(kuò)大。容易產(chǎn)生拍底的條件：a l/L » 1：遇到與船長相當(dāng)?shù)牟ㄩL時(shí)拍底激烈。大風(fēng)浪中頂浪航行均有拍底的可能，而大船長為80140cm的船舶易發(fā)生拍底。b d/L<5%：吃水與船長比值小時(shí)易產(chǎn)生拍底。一般空船時(shí)拍底嚴(yán)重，2/3載以上則不易拍底，而滿載船幾乎不拍底。c 尾傾嚴(yán)重，上層建筑物龐大的船舶易產(chǎn)生拍底。d 方形系數(shù)Cb及棱形系數(shù)CP：Cb及CP大的船舶拍底沖擊力大；U型船首比V型船首遭受拍擊的次數(shù)多，強(qiáng)度大。e 遭遇周期與航速：

19、當(dāng)TP»TZ»TE時(shí)，船舶發(fā)生縱搖和垂蕩諧搖，縱搖和垂蕩劇烈，拍底也就劇烈。船速越高，縱搖和垂蕩劇烈，拍底也就劇烈。航速在傅汝德數(shù)Fr =0.140.21范圍列為危險(xiǎn)速度區(qū)。f 氣候與海況：當(dāng)風(fēng)力達(dá)5級(jí)（10m/s）以上時(shí)，中型船就易發(fā)生拍底，而且波高越大，波的能量越大，拍底也越激烈。減少拍底措施：a 減速，保持航速在Fr=0.1左右，即0.6 L kn左右，對(duì)減輕拍底極為有效；b 保持首吃水大于1/2滿載吃水；c 調(diào)整航向和航速，改變波浪遭遇周期，避免縱搖和垂蕩的諧搖。甲板上浪（ship water on deck）航行中甲板上浪，海水不易排出，打在甲板上的海水可看作是自

20、由液面對(duì)穩(wěn)性的影響；嚴(yán)寒時(shí)還會(huì)結(jié)冰，將使GM減小。同時(shí)浪的沖擊還會(huì)使甲板設(shè)備、上層建筑遭受破壞。特別是裝有甲板貨時(shí)，易造成貨損和貨物移動(dòng)，將危及船舶安全。甲板上浪與船首干舷高度、航速及波高等因素有關(guān)。船首干舷越低，波高越高，航速越快，上浪越厲害，其中航速影響非常嚴(yán)重。因此，為了減少甲板上浪，首先要降低航速。尾淹（pooping）順浪航行中，當(dāng)船尾陷入波谷，而波速高于航速時(shí)，波浪打上船尾甲板，稱為尾淹。順浪時(shí)，船與流的相對(duì)速度很小，波通過船的時(shí)間較長，尾上浪的機(jī)會(huì)越多。當(dāng)l»L及波速約等于航速時(shí)，尾淹最為激烈，且易打橫。打橫（broaching）順浪航行時(shí)，當(dāng)船尾處于追波的前傾斜面時(shí)，

21、會(huì)出現(xiàn)航向不穩(wěn)定狀態(tài)，甚至突然產(chǎn)生首搖而橫于波浪中，稱為打橫。打橫時(shí)船舶橫搖激烈，將出現(xiàn)危險(xiǎn)橫傾，甚至傾覆。航速接近等于波速及航向穩(wěn)定性較差的船容易出現(xiàn)打橫。順浪航行時(shí)，如出現(xiàn)尾淹、打橫現(xiàn)象，應(yīng)果斷采取變速措施，使航速與波速產(chǎn)生較大差異，同時(shí)，應(yīng)盡可能采取措施，以提高航向穩(wěn)定性。螺旋槳空轉(zhuǎn)（racing）劇烈的縱搖和垂蕩會(huì)使螺旋槳部分或全部周期性地露出水面，發(fā)生螺旋槳空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，俗稱打空車。空轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋槳效率下降顯著，航速下降且螺旋槳、軸系和船體產(chǎn)生很大的震動(dòng)，同時(shí)受到極大的沖擊應(yīng)力，隨時(shí)有受損的可能?？蛰d船較重載船容易打空車。為了減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，螺旋槳應(yīng)保持上槳葉的葉梢也沒入水中，其在水下深度不

22、低于螺旋槳直徑的20%30%。操船時(shí)，應(yīng)盡可能減低轉(zhuǎn)速，以免主機(jī)、軸系產(chǎn)生過大的應(yīng)力，并且調(diào)航向和航速以減輕船舶縱搖和垂蕩，減輕空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。3.首搖大風(fēng)浪中船舶的首搖會(huì)造成航向偏擺，自動(dòng)舵用舵頻繁，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成舵機(jī)的損壞。其原因：1) 首尾兩舷的水壓力不同，首尾處交互出現(xiàn)的橫向壓力產(chǎn)生使船首轉(zhuǎn)向順浪或頂浪的回轉(zhuǎn)力矩，當(dāng)船首以45°角左右迎浪時(shí)最甚。這是波浪中首搖的主要原因。2) 海水質(zhì)點(diǎn)在波浪中的軌圓運(yùn)動(dòng)：如圖64所示。3) 橫搖與縱搖的牽連運(yùn)動(dòng)。4) 橫搖。圖64第三節(jié) 大風(fēng)浪中的船舶操縱一、大風(fēng)浪來臨前的一般準(zhǔn)備工作航行中的船舶根據(jù)預(yù)報(bào)在預(yù)計(jì)可能有大風(fēng)浪來臨前，除應(yīng)使船舶處于適航狀

23、態(tài)外，還必須采取相應(yīng)措施。檢查并保證做好以下各項(xiàng)工作。1確保水密（1）檢查甲板各開口處封閉設(shè)施的水密性，必要時(shí)進(jìn)行加固，并于風(fēng)浪來臨前予以關(guān)閉。（2）檢查各水密門是否良好，暫不需使用的應(yīng)一律關(guān)閉拴緊。（3）關(guān)閉通風(fēng)口，并加蓋防水布。（4）關(guān)閉舷窗和天窗，并旋緊鐵蓋。（5）蓋好錨鏈管，防止海水灌入錨鏈艙。2確保排水暢通1）檢查排水管系、抽水機(jī)、分路閥等，保證處于良好工作狀態(tài)。2）清潔污水溝（井），保證黃蜂巢暢通。3）甲板上的排水孔應(yīng)保持暢通。3固定活動(dòng)物體，確保船舶穩(wěn)性1）裝卸設(shè)備、錨、舷梯、救生艇筏以及一切未固定或綁牢的甲板物件都要綁牢固定。2）散裝貨在離港前應(yīng)平艙，并作必要處理。3）各水艙及

24、燃油艙應(yīng)盡可能注滿或抽空，以減少自由液面。4）艙內(nèi)或甲板裝有重件貨時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查加固，必要時(shí)加綁。4空船壓載空船在大風(fēng)浪中航行有很多不利之處，如：風(fēng)壓增大了傾覆力矩，保向性能下降，拍底嚴(yán)重，橫向漂移增大，空轉(zhuǎn)加劇，失速嚴(yán)重，易產(chǎn)生大角度橫搖諧搖等。為確保航行安全，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲狠d，調(diào)整吃水和吃水差以及合適的GM值。空船壓載量可參考下列數(shù)值：夏季：為夏季滿載排水量的50%冬季：為夏季滿載排水量的53% 在吃水差方面，既要防止打空車，又要減輕拍底，一般貨船以尾傾1%船長左右為最理想。萬噸級(jí)以上船舶以尾傾吃水差1.52.0m為最理想。5做好應(yīng)急準(zhǔn)備：1）保證駕駛臺(tái)和機(jī)艙、船首、舵機(jī)室在應(yīng)急情況下通信

25、聯(lián)系暢通。2）檢查應(yīng)急電機(jī)、天線、舵設(shè)備等，并使它們處于良好狀態(tài)。3）檢查消防、堵漏設(shè)備，保證隨時(shí)可用。4）保證人身安全，如拉扶手繩、結(jié)冰時(shí)甲板鋪砂等。5）加強(qiáng)全船巡視檢查，勤測(cè)各液艙及污水溝的情況。6氣象預(yù)報(bào)及時(shí)收聽氣象預(yù)報(bào)，接收氣象傳真圖，分析沿途可能遇到的天氣情況。二、大風(fēng)浪中的操船船舶在大風(fēng)浪航行，不論以何種相對(duì)位置受風(fēng)，都會(huì)給船舶操縱帶來困難和存在有一定的危險(xiǎn)。因此，必須采取有效的操船措施，減輕船舶的搖擺，緩和波浪的沖擊，或等待海面恢復(fù)平靜，或設(shè)法盡早駛離大風(fēng)浪海區(qū)。下面介紹幾種廣大海員在長期的航海實(shí)踐中總結(jié)出的大風(fēng)浪中操船方法，以供讀者參考。1.偏頂浪與Z字航行在大風(fēng)浪中航行時(shí)，為

26、了避免船首受過大的沖擊和減輕橫搖與縱搖，而且又能使船回到計(jì)劃航線上來，可依波浪遭遇周期公式求出合適的航向與航速，采用偏頂浪Z字航行的方法。即先以船左（右）側(cè)前方對(duì)浪，與波浪成一交角（通常以23個(gè)羅經(jīng)點(diǎn)斜向迎浪）航行一段時(shí)間后，再用另一側(cè)前方對(duì)浪，如此反復(fù)進(jìn)行Z字航進(jìn)。但要注意此時(shí)風(fēng)流壓將顯著增大。因此，偏頂浪航行的條件是：風(fēng)浪不太大，且船舶有一定的前進(jìn)速度并能保持舵 效，以防船首被壓向下風(fēng)而造成橫浪局面。2.滯航（heavingto）在通常情況下，壓載狀態(tài)下航行的大型船舶，當(dāng)遇到67級(jí)風(fēng)時(shí)就可認(rèn)為屬于大風(fēng)浪航行，而當(dāng)風(fēng)力達(dá)89級(jí)時(shí)，則可考慮采用斜頂風(fēng)或滯航方法。對(duì)于滿載狀態(tài)時(shí)的大型船舶，8級(jí)風(fēng)

27、以上可認(rèn)為大風(fēng)浪航行，風(fēng)力若增強(qiáng)至910級(jí)時(shí)，頂浪航行感到困難，若風(fēng)力進(jìn)一步提高，出于 安全考慮可由頂浪斜頂浪改為滯航。所謂滯航，是指以保持舵效的較低航速將風(fēng)浪放在船首左或右舷23個(gè)羅經(jīng)點(diǎn)方位上斜迎浪進(jìn)車的操船方法。此時(shí)，船舶實(shí)際上多處于慢進(jìn)狀態(tài)，個(gè)別船由于輕載或受風(fēng)面積較大等原因處于不進(jìn)甚至是微退的狀態(tài)。滯航有利于緩解船舶縱搖、橫搖、拍底和甲板上浪等現(xiàn)象，滯航時(shí)容易保持船首對(duì)波浪的姿勢(shì)，以等待海況好轉(zhuǎn)。由于船首迎浪，不能完全避免拍底和甲板上浪。如船長較長或船首干舷較高，且下風(fēng)處海域不太充裕時(shí)，采用此法最為有利。滯航中采取的航速和航向，應(yīng)根據(jù)風(fēng)浪的變化進(jìn)行調(diào)整，保持最佳的風(fēng)浪舷角，保證有足夠的

28、舵效，有效控制首向，以免被打成橫浪。3順航（scudding）當(dāng)滿載大型船舶在滯航中仍經(jīng)不起波浪沖擊時(shí)，或者壓載狀態(tài)下的大型船舶當(dāng)風(fēng)力超過9級(jí)時(shí)，宜改用順航的方法。所謂順航，就是船舶在大風(fēng)浪中以船尾斜向受浪航行的方法。順航時(shí)，降低了波對(duì)船的相對(duì)速度，大大緩解波浪對(duì)船舶的沖擊。而且，由于可以保持較高的航速有利于擺脫風(fēng)浪區(qū)。但順航時(shí)，對(duì)于尾部干舷較低的船舶，常因波速大于船速，易產(chǎn)生尾淹。此外，順航時(shí)航向不穩(wěn)，保向性差，小型船或船長小于等于波長的船舶尤為嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生打橫狀態(tài)。因此，此法對(duì)于船尾干舷高、快速、保向性能好的大型船尤為合適，小型船舶不宜采用，船尾較低，尾傾較大的船舶，應(yīng)也避免順航。4漂滯

29、（lie to）船舶停止主機(jī)隨風(fēng)浪漂流，稱為漂滯。主機(jī)或舵 發(fā)生故障將被迫漂滯。滯航中不能頂浪、順航中保向性差以及船體衰老的船可采取主動(dòng)漂滯。漂滯中，波浪的沖擊力大為減小，甲板上浪不多。由于船體向下風(fēng)有一定的漂移速度，所以下風(fēng)側(cè)必須有足夠的水域，空載或壓載時(shí)尤其應(yīng)注意。船舶一旦漂航，極易陷入橫浪或接近橫浪的狀態(tài)，橫搖劇烈，會(huì)引起貨物移動(dòng)，喪失穩(wěn)性。因此，只有當(dāng)船舶具有良好的穩(wěn)性且水密性能好時(shí)，方可主動(dòng)采取漂滯方法。漂滯時(shí)應(yīng)采取措施避免橫浪，可在船首送出錨鏈或大纜盡可能保持船首頂浪。5大風(fēng)浪中掉頭（turning in heavy sea）大風(fēng)浪中掉頭，當(dāng)船身轉(zhuǎn)至橫浪時(shí)，若回轉(zhuǎn)中的橫傾與波浪引起

30、的橫傾相位一致，則過大的橫傾角危及船舶的安全，并且橫向受浪時(shí)，容易出現(xiàn)橫搖諧搖。因此，必須經(jīng)過深思熟慮和充分準(zhǔn)備，特別要注意本船的穩(wěn)性（包括貨物的積載及其移動(dòng)的可能性，自由液面的影響等），謹(jǐn)慎操縱。掉頭時(shí)必須做到：1)仔細(xì)觀察波浪的規(guī)律，選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)掉頭。一般情況下幾個(gè)大浪過后，隨著就有幾個(gè)較小的浪。當(dāng)前面一組的最后一個(gè)大浪剛剛過去就立即開始掉頭，要抓緊海面比較平靜的一段時(shí)間，度過橫風(fēng)橫浪的危險(xiǎn)階段，并爭(zhēng)取在下一組第一個(gè)大浪到來之前掉頭完畢。2)若無法在兩組大浪之間的較平靜海面完成掉頭，則從頂浪轉(zhuǎn)向順浪時(shí)，轉(zhuǎn)向應(yīng)在較平靜海面到來之前開始，以求較平靜海面來臨時(shí)正好轉(zhuǎn)至橫向受浪。此后，可適時(shí)用短暫

31、快車滿舵，加速完成后半段掉轉(zhuǎn)。從順浪轉(zhuǎn)向頂浪比較困難且危險(xiǎn)，主要是后半段掉轉(zhuǎn)較困難。因此必須先降速等待時(shí)機(jī)，以求后半段在較平靜的海面進(jìn)行，以便加速掉轉(zhuǎn)。3)操舵時(shí)應(yīng)力求使操舵引起的橫傾角與波浪強(qiáng)迫橫搖角相位錯(cuò)開，避免相位一致而引起過大的橫傾而危及船舶安全。4)開始時(shí)慢車中舵，掉轉(zhuǎn)中適時(shí)用短暫的快車滿舵。可增加舵效以縮短掉頭時(shí)間，特別是船身橫向受浪的時(shí)間。5)順浪轉(zhuǎn)頂浪時(shí)使用倒車掉頭十分危險(xiǎn)，會(huì)造成船尾受波浪的猛烈沖擊，從而損傷舵和螺旋槳，且不利于掉頭，應(yīng)保持必要的航速才有利于掉轉(zhuǎn)。雙槳船在頂浪轉(zhuǎn)順浪時(shí)，如為了減小掉頭海域，可使回轉(zhuǎn)側(cè)的主機(jī)停車或倒車，但這樣做只能減小回轉(zhuǎn)半徑，并不能縮短掉頭時(shí)間

32、，所以，有時(shí)為提高舵效，需短時(shí)間用雙車快進(jìn)來達(dá)到目的。6)若由于判斷錯(cuò)誤，在掉轉(zhuǎn)中大浪來臨而處于危急局面時(shí)，應(yīng)注意不能強(qiáng)行掉頭，不能急速回舵甚至操相反方向的滿舵。正確的措施是減速并緩慢地回舵。第四節(jié) 避臺(tái)船舶操縱避臺(tái)的核心問題是盡可能遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)（一般要求300海里以上，迫不得已時(shí)，至少100海里以外），而在采取正確的操縱方法之前，首先要正確判斷船舶在臺(tái)風(fēng)中所處的位置。現(xiàn)將船舶避臺(tái)操縱的有關(guān)問題介紹如下：一、與臺(tái)風(fēng)相對(duì)位置的判斷在地球的北半球，臺(tái)風(fēng)的右半圓一般與副高相鄰，使右半圓的風(fēng)力大于左半圓，浪也比較高；同時(shí)，右半圓中的風(fēng)向與臺(tái)風(fēng)移向接近一致，疊加作用的結(jié)果也有利于風(fēng)浪的加大。另一方面，當(dāng)船舶

33、處于右半圓時(shí)，容易被吹進(jìn)臺(tái)風(fēng)中心的移動(dòng)路線上去，一旦被吹進(jìn)中心，就不容易駛離。所以稱右半圓為危險(xiǎn)半圓（dangerous semicircle），而稱左半圓為可航半圓（navigable semicircle）。在南半球水域則恰好相反，右半圓為可航半圓，左半圓為危險(xiǎn)半圓。船舶處在危險(xiǎn)半圓的前部被卷入臺(tái)風(fēng)中心的危險(xiǎn)性更大，所以危險(xiǎn)半圓的前部象限又有危險(xiǎn)象限之稱。如何判斷船舶與臺(tái)風(fēng)的相對(duì)位置呢？從氣象要素的變化來看，在北半球的操船者應(yīng)該明確：經(jīng)多次觀測(cè)，若風(fēng)向順時(shí)針偏轉(zhuǎn)則本船處于右半圓，若風(fēng)向逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)則本船處于左半圓，若風(fēng)向無明顯變化則本船處于臺(tái)風(fēng)進(jìn)路附近；若大氣壓降低、風(fēng)力增強(qiáng)則本船處于臺(tái)風(fēng)的前面，若大氣壓升高、風(fēng)力減弱則本船處于臺(tái)風(fēng)的后面；