1、,国家级精品课程 船舶操纵 第四章 港内操纵,上海海事职业技术学院 王忠,一、系泊设施 （一）普通泊位 为船舶停泊专门设的水域为普通泊位：岸壁式码头、桩基码头、分离墩基码头、浮码头和系船浮筒 （二）海上泊位 是专用于装卸油品的码头 1、系船敦式的海上泊位 2、系船浮筒式的海上泊位 （1）单点系泊方式 （2）多点系泊方式,第一节 系泊设施及系缆,第四章 港内操纵,二、系缆 （一）系缆的名称和作用,第四章 港内操纵,（二）缆的绞收 1、绞收船首横缆2、绞收船首尾缆 调整船舶位置（三）系缆与舵的配合运用,第四章 港内操纵,（四）船有进退运动时，系缆的作用（五）用缆注意事项 1、靠泊 掌握出缆先后次序
2、，应根据当时风、流和靠泊方式来确定。顶流吹开风,第四章 港内操纵,2、单绑 根据风、流情况确定单绑所需留的缆逆流或顶风顺流或顺风 3、离泊时使用首尾倒缆注意事项 （1）强度应足够； （2）应使首、尾倒缆缓缓受力并一次吃紧； （3）收尾倒缆时应迅速。 4、停泊用缆注意事项 （1）各缆受力要均匀； （2）防止摩擦 （3）角度要适宜 （4）试车前应检查缆，使各缆受力均匀； （5）系缆在桩上要挽牢。,第四章 港内操纵,一、拖船的种类及其特性 （一）拖船种类 1、Z型传动螺旋桨拖船(ZP型） 2、平旋螺旋桨拖船（VSP） 3、可变螺距螺旋桨拖船（CPP) 4、普通固定螺距螺旋桨拖船（FPP) (二）拖船
3、性能 1、一般性能及尺度 主机功率大、尺度小、L/B=3.2-4.2、GM0.75m 2、拖船拖力 （1）标准拖力 拖船拖力，以系桩全速试验测定的拖力，又称系桩推力。,第二节 港作拖船的运用,第四章 港内操纵,（2）拖航中的拖力 定速拖航中，拖船对被拖船的拖力：拖速增大，拖力降低。拖船主机常用输出平均为最大连续输出功率的75%，输出功率为最大连续输出功率的80%以上时，工作时间为30%-50%。因此，计算拖船实际拖力时可按最大连续输出功率的80%。 3、拖船的操纵性,第四章 港内操纵,各种港拖船的性能比较,二、运用拖船的方式与带缆 （一）吊拖 拖缆俯角应小，一般小于15，即拖缆长度应大于被拖船
4、拖缆出口至水面高度的4倍；拖缆不应少于45m。实际拖缆长度为拖船长度的2倍。,第四章 港内操纵,（二）顶推,（三）傍拖,第四章 港内操纵,（四）作舵船用,（五）组合拖曳,第四章 港内操纵,三、拖轮的配置 根据辅助任务确定拖带和拖船类型,第四章 港内操纵,四、拖轮作用下的船舶（被拖船）运动,（一）单拖轮顶推或吊拖时被拖船的运动 被拖船的运动是边横移，边回转。顶（拖）首时，其转心 P约在距船尾1/3船长处；顶（拖）船尾时，其转心P约在 距船首1/3船长处。转心距重心的距离GP可由下式估算：G P = (0.35 L)2 / G C 式中：L为船长； GC为拖力作用点到重心的距离。,（二）本船低速直
5、进时拖轮顶尾与拖首时的运动比较 1、水域足够，需加速回转时应采用顶尾方式； 2、水道较窄不允许向外侧过多摆出时，则采用拖首方式较为有利。,第四章 港内操纵,（三）拖轮斜向拖曳大船的首与尾 1、单拖轮斜向拖曳船舶一端时本船斜航运动 将拖轮拖力T分解成前进力T1和横向力T2。T1使船前进并 形成转船力矩；T2使船横移并形成转船力矩。由于船舶横 向虚质量较大，横移阻力较高，所以单拖轮斜拖静止中的 本船一端时，本船该端在缓慢转向拖轮的同时，将沿较拖 力方向更靠近首尾线的某一方向斜航。 本船向拖轮所在一舷转头的回转力矩为：M = T Sin b T Cos a 2、双拖轮同时以相等的拖力、角度同向拖本船
6、首尾 这种情况大致相当于单拖轮拖首与单拖轮拖尾的叠加。其 结论是：拖力角大于斜航漂角。,第四章 港内操纵,五、拖轮助操的极限条件 （一）本船航行中拖轮协助转头的极限航速 经验表明：前进中本船的拖轮效果的极限速度一般为56节； 当本船后退中拖轮顶尾时，类似情况不仅会出现，航速甚至会变得更低。 （二）拖轮全速倒车使本船制动的极限速度 经验表明，本船航速达到6kn或6kn以上时，拖轮采用全速 倒车使本船制动将会造成危险的后果。,第四章 港内操纵,（三）拖轮协助本船转向时的保位极限速度 经验表明，为使拖轮在协助本船转向中保位，即拖轮与本 船之间较好地保持其相对位置，本船在船速控制上应注意 以下两点：
7、1、拖轮顶推运动船舶的前端时，本船船速需控制在3kn 以下； 2、拖轮经拖钩拖带运动船舶后端时，本船船速需控制在 5kn以下。 若不能满足上述条件，便会出现拖轮难于保位的问题。尤 其在第二种情况下，还会产生横拖拖轮的危险局面。操船 者必须明确，拖轮仅仅是船舶处于静浮或低速运动状态下 的强有力的助操设备，拖轮的助操作用将因船速的提高而 降低，甚而丧失殆尽。,第四章 港内操纵,六、使用拖轮的几种常见情况 （一）协助大船港内掉头。 （二）吹开风较大时协助大船靠拢码头。 （三）吹拢风较大时协助大船离泊。 （四）吹拢风较大时提尾协助靠泊。 （五）协助大船过急湾。 （六）拖无动力船。,第四章 港内操纵,七
8、、所需拖船总功率及艘数 根据船舶的排水量、水域条件和系泊方法确定 经验算式： （一）普通万吨船所需拖轮总功率的经验估算式为： （DWT） 10%（ps） 或 （DWT） 7.4% （KW）或（GT） 15%（ps） 或 （GT） 11%（KW） （二）对VLCC 1、满载时为： （DWT） 5%（ps） 或 （DWT） 3.68%（KW） 2、空载时为： （DWT） 7%（ps） 或 （DWT） 5.15%（KW）,第四章 港内操纵,八、使用拖轮协助操纵时的注意事项 （一）严防横拖倒拖 1、横拖：在拖船拖带本船时，由于拖缆对拖船的拉力和 拖船本身的推力的合力与拖船首尾面垂直时而出现的拖 船被横
9、拖的现象。,第四章 港内操纵,2、倒拖：在拖船拖带本船时，由于本船动车产生大幅度 的前冲或后退，拖船被倒拖，拖船在拖缆的拉力和倒行 中所受的水动力的合力作用下，很快接近本船的现象。,第四章 港内操纵,（二）拖船必须良好就位 1、充分拖船协助作用 关键是灵活地控制拖力的作用点和方向,第四章 港内操纵,2、采取最有利的拖带方式 （1）需获最大转船力矩，拖船远离被拖船重心横顶或横拖； （2）需取得适当横移力，拖船就位于被拖船同一舷，使拖力前后对称； （3）需帮助被拖船提高舵效； （4）需控制被拖船进退。,（1）,（2）,（3）,（4）,第四章 港内操纵,（三）拖缆必须有足够的强度，采用字挽桩，而不宜
10、将琵 琶头直接套在缆桩上，以便随时解缆。 （四）按照拖带常规，协调好拖缆系带、挽桩、起拖、加 速、减速等环节，并保持本船与拖轮的有效通信联系。,第四章 港内操纵,一、掉头地点及掉头时机的选择 （一）掉头地点 1、障碍物少，水流平缓，航道宽广。 2、水域狭窄，船舶密集，情况复杂的港口，应在指定的掉 头区。 3、根据泊位附近的航道、水流及本船操纵性，掌握掉头时 机。 4、在潮流河段或港，应选潮流流速较缓时。 5、在大风浪中，应避免船舶转致横浪时遇大浪。,第三节港内掉头,第四章 港内操纵,（二）掉头时机及水域 1、先使船舶降速，而后提高主机转速，满舵向右调头约需 直径为3倍船长的圆形水域； 2、如可
11、使用一艘拖轮，则约需直径为2倍船长的圆形水域； 3、利用顺流抛锚条件自力向右调头约需直径为2倍船长的圆 形水域； 4、完全使用拖轮调头时（二艘或二艘以上），约需直径为 1.5倍船长的圆形水域。,第四章 港内操纵,三、掉头方向的选择 （一）根据船、桨、舵效应横向力的综合作用方向选择掉头方向。 1、单螺旋桨船掉头 （1）连续正车旋回掉头时，应朝回转圈直径较小一舷掉头 （2）正倒车掉头时，右旋式螺旋桨船应向右舷掉头 2、双螺旋桨船掉头 外旋式双螺旋桨船可朝任一舷掉头 （二）根据航道中的水流情况选择掉头方向 1、顺流航行船舶掉头时，应由主流向缓流掉头 2、逆流航行船舶掉头且下水航行时，应由缓流向主流掉
12、头,第四章 港内操纵,第四章 港内操纵,在较平直的宽阔河段中，顺流船由主流朝缓流掉头；逆流船由缓流朝主流掉头 在航道弯曲度不大，且航道宽度比回转圈直径大很多时，上水航行船应由陡岸朝主流掉头；下水船可由主流朝陡岸掉头 在航道弯曲度较大，且航道宽度小于回转圈直径时，上、下水航行船均应由陡岸朝浅水岸掉头 （三）在有侧风作用时掉头方向的选择 1、风致偏转 主要受风致偏转和漂移影响，使船舶在整个掉头过程中，随着风舷角的变化，有助转、碍转和无影响三种情况。但掉头方向不同，出现三种情况先后顺序不同，因此实际掉头效果也不同。,第四章 港内操纵,逆风掉头,顺风掉头,1、风致偏转,第四章 港内操纵,2、风致漂移,
13、D,D,D,D,第四章 港内操纵,结论： 船舶在侧风中，一般采用逆风掉头较为安全。 当水动力作用点在风动力作用点之后，顺风转船力矩与螺旋桨斜流效应横向力顺风转船力矩之和大于或等于舵压力逆风转船力矩时，船舶逆风掉头掉不过来。 当侧风来自船首，宜采用顺风转并使用倒车后退“尾找风”的原理掉头。 当侧风来自船尾，采用抛锚逆风掉头。 风、流和船、桨、舵效应横向力同时存在，应抓住主要矛盾，风、流小时，主要考虑船、桨、舵效应横向力影响。 船舶空载及风力大时，主要考虑风动力。 船舶满载及流强时，主要考虑水动力。,第四章 港内操纵,四、常用掉头操纵方法 （一）连续正车回转掉头 1、条件：航道宽度大于回转圈初径
14、2、特点：操作简便，需时最短,第四章 港内操纵,（二）正、倒车掉头 1、条件：强风中，船首部受风面积大，航道狭窄 2、特点：所需掉头水域小 3、注意：充分利用船、桨、舵效应横向力,第四章 港内操纵,（三）抛锚掉头 条件：航道宽度明显不足，采用上述两种掉头操纵方法有困难。,第四章 港内操纵,无流水域,抛锚掉头,第四章 港内操纵,（四）鸳鸯车掉头 1、条件：双螺旋桨船可在任何水域使用。常在航道狭窄水域用。 2、特点：回转圈初径较小，如用车得当，船舶可原地回转掉头，但掉头时间较长。,第四章 港内操纵,（五）利用流力掉头 掉头船舶利用航道内流速、流向分布上的差异进行掉头。 （六）利用码头系缆掉头 1、
15、离码头利用系缆掉头 2、航行中驶向码头利用系缆掉头,第四章 港内操纵,（七）拖船协助掉头 1、条件：大、中型船舶在狭窄水域掉头 （1）顶流拖首掉头 特点：减少流压漂移、便于控制船位、缩小掉头所需水域,第四章 港内操纵,第四章 港内操纵,（2）拖尾掉头 常用于静水港,第四章 港内操纵,（3）拖船顶船首掉头 是船舶由顺流掉向逆流时，用拖船顶推船首协助掉头方法。 （4）拖船拖首顶尾掉头 用于船舶顺流离浮筒掉头操纵，一般由两艘拖船同时拖曳船首和顶推船尾协助船舶掉头。,第四章 港内操纵,第四节 船舶靠离码头操纵,第四章 港内操纵,一、靠码头（berthing alongside） （一）准备工作 1、了
16、解港口与码头情况 码头方面有码头线方向、长度、泊位水深、前后停船情 况、泊位空挡大小（一般为船长的115%120%）以及码 头附近水域宽度等。 2、掌握预计靠泊时码头边的风、流条件。 3、制定靠泊操纵计划（进港准备、港内外航道航行与操 纵、靠泊操纵各阶段的安排、各阶段的主要操纵环节、应 急措施）,（二）操纵要领 1、控制速度 在保证舵效的前提下，驶靠速度应尽可能低，从而有利于控制船位和船首向。 “宁可进三车，切忌倒一车” 2、摆好船位 指慢车、停车时船舶位置，用纵距和横距衡量。 纵距：靠泊船的船首在停车淌航时至泊位上端点的纵向距离。一般为2-3倍船长。 横距：靠泊船的船首在停车淌航时，和驶抵泊
17、位正横处位置处于泊位外缘线的垂直横距，如图中d1（初始横距）和d2（靠泊横距）。,第四章 港内操纵,摆好船位就是选择合理可行的入泊航迹线。 航迹线由初始横距和靠泊横距的横开端点连线“串视线”。一般可利用岸上显著的物标作为串视标。 d2的确定 d2为靠泊横距，一般为20-30m；根据风、流适当调整。 d1的确定 d1为初始横距，比d2大,N,A,B,F,P,d2,d1,第四章 港内操纵,d=d1-d2由船舶从A点淌航至B点位置的过程中船舶横移距离确定，包括风致漂移和流致横移。 泊位下方有停靠船，d1要大于停靠船舶宽度； 风流影响小且泊位下方无停靠船，靠泊角取5-10时，d1至少保持两倍本船船宽；
18、 吹拢风时，d1应大于3倍本船船宽； 吹开风时，可适当减小d1，但一般以2倍本船船宽； 泊位下方有停靠船且吹拢风d1-d2的差值应大于停靠船舶的总宽度。,第四章 港内操纵,3、调整好靠拢角度 船首向与泊位边缘线间的夹角 （1）重载船顶急流驶靠时，靠拢角度宜小，降低驶靠速度并减轻靠岸力； （2）空船、流缓、吹开风时，靠拢角度宜大，减轻风致漂移，并有足够的驶靠速度； （3）嵌档驶靠时，应使船舶抵达泊位档子正横处，船身与泊位接近平行； （4）在捆档水水域内驶靠时，应将船艏外扬，减小船首尾线与流向之间夹角。,第四章 港内操纵,（三）驶靠码头的基本操纵方法 1、滑行驶靠（小角度驶靠、无风逆流驶靠） 条件
19、：水流平缓，风力较小，泊位下方水域宽敞。 纵距：距泊位下端2-3倍船长时停车滑行； 横距：初始横距控制在1/2-1倍船宽； 靠拢角度：一般不大于15。,第四章 港内操纵,2、横移驶靠（嵌档驶靠） 条件：水流较急，且泊位上下方均有船舶停靠。 （1）顶流横移驶靠 有流无风或流强风弱,第四章 港内操纵,（2）吹拢风横移驶靠 无流有吹拢风或风强流弱 如果，风力很强不宜使用,3、大角度驶靠 条件：在强吹开风情况下，或遇弱流和尾吹开风时，船舶驶靠操纵很困难。 驶靠角度：30-60 注意：根据本船倒车制动能力，掌握停车时机；掌握本船回转性能，保证船舶能完成大角度转向；流弱风强，驶靠角度可大，当流强风弱，驶靠
20、角度可小。,第四章 港内操纵,4、抛锚驶靠 条件：强吹拢风、吹开风、困档水、急流情况；停泊时间长；泊位结构强度弱的简易码头 （1）抛开锚驶靠 在强吹拢风情况下，控制船舶靠拢泊位的速度；为离泊提供方便。,第四章 港内操纵,（2）抛拎水锚驶靠 强首吹拢风、困档水、急流。,第四章 港内操纵,（3）抛倒锚驶靠 遇到强后八字风，或泊位边有困档水加回流时，船舶前进中抛外档锚，控制入泊速度。,第四章 港内操纵,（4）抛锚掉头驶靠 在无风流或顺风流航行，且航道狭窄。 大角度抛锚掉头驶靠 小角度抛锚掉头驶靠,第四章 港内操纵,5、扬头驶靠 在有困档水或强吹拢风情况下，使船首扬头顶着风流合力作用线的方向，船尾先靠
21、上泊位。,第四章 港内操纵,6、顺流驶靠 流速很小，弱回流区，涨潮末的转潮期间且航道狭窄,第四章 港内操纵,7、拖船协助驶靠 有风且港口水域狭窄，大型海船低速、漂移大、舵效差，靠自力靠泊困难 （1）吹拢风两拖船协靠,第四章 港内操纵,（2）静水尾吹拢风一拖船顶首靠,第四章 港内操纵,（3）首吹拢风抛锚拖尾靠,第四章 港内操纵,（4）吹开风拖船协靠,第四章 港内操纵,第四章 港内操纵,二、离码头（leaving a berth ） （一）准备工作 1、离泊前，应实地观察风、流及泊位前后情况。 2、制定离泊方案。应根据气象、潮汐、泊位特点、船舶 动态、装载情况，按照本船实际操纵性能，正确决定离泊
22、时机、离泊方案。 3、船长应交待拖轮协助操纵方案，以便使其主动配合。 4、机舱活车前，驾驶员应到船尾察看系缆及推进器附近 是否清爽，并确认无碍后方可试车、试舵、试声光信号， 并按规定悬挂信号。 5、备车后再作单绑。使用倒缆离首或离尾时必须确保其 强度。,（二）操纵要点 1、确定扬首或开尾 扬首驶离条件：无风、顶流、吹开风、首吹拢风、泊位前方清爽无碍航物，螺旋桨及舵不会触及码头。 开尾驶离条件：尾吹拢风、落潮靠涨潮开或涨潮靠落潮开，顺流靠，船螺旋桨和舵可能触及尾后停靠的船舶或码头。 大型船舶因泊位余地不大，扬首或开尾均困难，强吹拢风，可采用两拖船协离 2、掌握驶离角度 扬首角度：常流及首前清爽，
23、角度可小吹拢风，首前有船，角度可大 开尾角度：顶流离泊船，角度可较大顺流靠泊船，角度可稍小,第四章 港内操纵,3、控制船舶的前后移动 根据泊位前后余地，充分利用车、缆控制好移距 4、防止系缆绞缠螺旋桨 缆解后应尽快收进，并保持与驾驶台联系 （三）驶离操纵基本方法 1、小角度驶离 条件：中小型船舶，泊位前方水域宽敞无碍，水流平稳,第四章 港内操纵,2、坐缆驶离 条件：逆流、吹拢风、困档水、泊位前有停靠船舶。 （1）利用水流动力让坐缆吃力，再操外舵使船首扬开。,第四章 港内操纵,（2）吹拢风或困档水，船首不易转离时，可将坐缆前移，用倒车让坐缆吃力扬首。,第四章 港内操纵,（3）强吹拢风，倒车仍难以
24、将船首转出，则可放长坐缆，如图,第四章 港内操纵,3、开尾倒车驶离 可用于任何情况,第四章 港内操纵,4、绞锚驶离 抛锚靠泊船可用绞锚驶离,第四章 港内操纵,5、拖船协助驶离 强吹拢风或大型船舶 （1）拖首扬头驶离,第四章 港内操纵,（2）飞梢拖首驶离,第四章 港内操纵,（3）开尾、顶首掉头驶离 船舶驶离时遇顺流，泊位前后有停泊船舶，但港口水域宽阔。,第四章 港内操纵,（4）吹拢风，两艘拖船协离,第四章 港内操纵,（5）一艘全回转拖船协助拖尾顶首驶离,第四章 港内操纵,第四章 港内操纵,一、锚链系浮筒 （一）固定首锚；卸下第一节锚链的连接卸扣；将第二节锚 链由锚链孔倒出至舷外水面； （二）按系
25、单浮步骤操作，直至船首内侧的一根单头缆（风 大、流急时需两根）带上浮筒环，然后绞紧，使船首尽可能 贴近浮筒； （三）在另一舷松下一根引链钢丝索和卸扣，由带缆人员将 索端穿过浮筒环，系扣在锚链链端往上第四个链环上，绞收 到链索并松链，使链端贴靠浮筒环，用大卸扣（152mm） 系牢； （四）解下单头和引链索并将它们扣接，用单头将引链索绞 回本船，并使之保持松弛状态挽牢在系缆桩上作为回头缆。,第五节 系离浮筒,二、系、离单浮筒 （一）系单浮筒 1、准备工作 （1）备妥系缆 （2）备妥锚链 2、系浮筒的操纵步骤 （1）操纵船舶接近浮筒 （2）带系缆 （3）带锚链,第四章 港内操纵,（二）离单浮筒 1、
26、准备工作 （1）缩短锚链，使船靠近浮筒 （2）收紧回头缆，让其受力 （3）收回锚链，并于锚连接好 （4）用小绳将回头缆的眼环套扎小 2、离单浮筒操纵 （1）解掉回头缆 （2）无风流情况，可倒车退离浮筒 （3）有风流情况，用车舵控制船舶驶离浮筒,第四章 港内操纵,三、系、离双浮筒 （一）系双浮筒操纵 1、无风情况,第四章 港内操纵,2、有横风情况,第四章 港内操纵,（二）离双浮筒操纵 1、解收除回头外的其他各缆； 2、无风流时，先解船尾回头缆，再解船首回头缆，用车舵使船舶偏离浮筒连线驶离。 3、船首来流，先解船尾回头缆，用车舵使船首偏离浮筒连线，解去船首回头缆，正车驶离。 4、船尾来流，收紧船尾回头缆，先解船首回头缆，再解船尾回头缆，向航道一侧操满舵用车使船驶离浮筒连线。 三、系离浮筒注意事项 （一）周密计划，谨慎操作。 （二）出、带缆迅速，尽可能使船靠近浮筒并保持相对静止。 （三）拖锚系浮筒时，应与浮筒保持足够距离。 （四）风大流急时，应请求拖船协助。,第四章 港内操纵,
