Becker rudder(贝克舵) 在港内操作的应用
高级引航员 胡伟忠
车、舵、锚是安全地操作船舶基本必备的三要素。因此,舵和舵机在保证船舶操作的安全方面的重要性是不容忽视的。引航员应有效地使用各种舵机,最大限度地发挥它的作用,以便运用优良的船艺,保证船舶靠、离码头和港内各项操作的迅速和安全。
舵和舵机的分类,可按舵的结构、或舵的传动方式来命名。按舵的结构命名的如早期的平板舵,现在广泛使用的流线型舵等;按传动方式来命名的有蒸汽机舵、机械舵、液压舵、电动舵和电动液压舵等。现在介绍一种不同于以上所有传统方式的舵装置,它的命名既不是按舵的结构,也不是按舵机的传动方式,而是按照舵叶所能摆动的角度来命名的,这就是 Becker Rudder。下面就从几个方面来谈谈对Becker Rudder的认识,以及自己在使用这种舵装置时的几点体会。
1 Becker Rudder的结构
这一舵装置是德国的一位船舶工程师贝克发明的。后来,船舶建造业、及航海界就以他的名字来命名,英文名称Becker Rudder, 中文译名“贝克舵”。
Becker Rudder的设计是由两片舵叶来组成一个舵面积的。靠近车叶的内侧舵面,称叫主舵叶,它所起的作用和构造就相当于所使用普通舵的一部分;在这一主舵叶的后面,也叫外侧,与主舵叶在同一平面上联在一起的,有一个副舵叶。在正常工作时,它和主舵叶紧密结合在一个平面上,组成了一个完整的舵。这种结构的舵叶有别于其他的舵。因为主、副舵叶作为一个舵的整体,它可以转动而达到某一个舵角;它的副舵叶,相对于它的主舵叶来说,又是可转动的,换言之,两片舵叶之间也可转动,从而来形成另外一个舵角。
不同类型的船舶,根据其操纵性能上的要求,主、副舵叶舵面积的比例会有所不同。一般主舵叶(内侧的一块舵面)约占三分之二,而副舵叶(外侧的一块舵面)约占三分之一。
综上所述,Becker Rudder是由两片舵叶,来共同构成一个完整的舵面。正常操作时,两片舵叶是紧密结合,形成一个完整的舵,但当在港内操纵需要时,外侧的副舵叶相对于主舵叶也是可以转动的,以形成更大的舵角,从而来荻得更大的回旋动力。
2 Becker Rudder的工作原理
传统的舵在使用满舵时,其舵角一般能达到35ordm;左右(但也有些单舵叶的船舶,能达到45ordm;),而Becker Rudder在用满舵60ordm;时,主舵叶的舵角先达到了35ordm;停止了转动,而副舵叶则继续转动,一直达到60ordm;为止。这样,当螺旋桨车叶的排出流打到主舵叶上,因为有舵角,在船尾产生横向和向前的二个分力;但当部分的排出流打到了副舵叶上,由于副舵叶的角度较大,达到了60ordm;,在船尾产生一个横向的推力,这一横推力和主舵叶上产生的横向推力方向一致;但副舵叶的大舵角受到了排出流的冲击,使船舶增加了向前的阻力。(向前的阻力增大是由于舵角大,相当于在船尾固定了一个几乎是横向的钢板,并且遇上了排出流的流水冲击)。
Becker Rudder在满舵60ordm;的情况下,主、副舵叶两个不同角度的舵面所产生的横向推力,方向一致从而相叠加;但船舶向前的阻力增加,抵消了部分主舵叶上向前的分力,且整个排出流的方向被舵叶导向60ordm;的方向,从而对船尾产生一个几乎是横向的推力,使船舶在几乎不向前移动、或很少向前移动的情况下,产生较大的回旋动力,这就是Becker Rudder简单的工作原理。
3 Becker Rudder的沿革及运用
Becker Rudder早期一般大多用在船长为100到
附:LYKES MASTER轮的主要资料
船舶最大长度LOA
船舶最大宽度BREADTH O.A
龙骨以上最大高度MAX HEIGHT ABOVE KEEL
总吨GRT 15931
净吨NRT 7450
夏季吃水SUMMER DRAFT
载重量DEADWEIGHT 14367MT
排水量DISPLACEMET 24098MT
推进器PROPELLER CPP
舵类型RUDDER TYPE BECKER RUDDER
4 Becker Rudder在深圳港的使用情况
早期,装有 Becker Rudder 装置的船舶来我国港口的数量并不多。随着港口和航运事业的发展,经常地会有这样的船来我们的港口。如装有Becker Rudder装置的德国SAL轮船公司和美国的LYKES轮船公司的船舶就经常挂靠深圳东部的大亚湾港区和盐田港区。
4. 1 Becker Rudder在大亚湾核电码头的运用
大亚湾核电码头设计为5千吨级泊位,泊位长度
根据船舶进口大亚湾核电码头外航道的航向为270度,进口的内航道真航向(人工航道)为000deg;/180deg;,进港时的外航道航向与内航道走向成直角,港池调头区较狭窄的条件和情况,Becker Rudder在船舶进出港及港内调头靠泊时,有比较大的利用价值。
下面试述靠泊时Becker Rudder的运用情况:
1)在大亚湾外锚地,视当时的船位,取航向270ordm;左右行驶,把大亚湾1#灯浮(安全标)置于右弦,为大角度向右转入航道摆好船位(见示意图)。
2)当接近2、3#进口灯浮时,速度宜控制在3节左右,必要时Becker Rudder做到右舵60ordm;,微速进车或前进一车,帮助转向。
3)当船舶进入喇叭口,且船艉已过4、5#灯浮,即没有任何妨碍时,即可向右调头。
4)掉头时应控制速度,船首和码头的距离控制在
4.2 Becker Rudder在盐田港区的运用
目前,美国LYKSE公司新开了一条集装箱班轮航线,每周一班挂靠盐田港区。该公司的船舶大部分都有Becker Rudder装置。这给我们的靠、离泊操纵提供了极大的方便。如,曾在靠、离LYKSE MASTER时,发现船尾摆向码头速度稍快,利用Becker Rudder向内舷做60ordm;满舵,微速进车,排出流在船尾呈现横向方向,相当于在船艉加了一个侧推器。离码头时,当船尾有了安全距离时,利用Becker Rudder做60ordm;满舵,微速进车,此时前进速度非常小,船舶几乎在原地调头。
下面试述LYKES MASTER轮右舷进靠盐田港二号泊位的操作情况:
1)吃水在
2)淌航至平8号泊位中时,离码头
3)此时,在正常使用拖轮的情况下,用Becker Rudder右满舵到60ordm;,微速进车,向右调头。
4)靠泊的要点是,接近码头时要控制速度,其速度要保证靠泊的安全,让船舶始终有接近码头的趋势,但又不能有多余的动作;。
5)在接近码头时,要做到平行地贴上碰垫。力是质量和速度的乘积,子弹质量虽小,但速度很快,冲击力惊人,船舶速度虽比子弹慢得多,但质量也要比子弹大得多,冲击力同样惊人,平行靠泊让所有碰垫来分摊压力,这样才能做到既迅速又安全。
5 使用Becker Rudder的几点注意事项
1)装有Becker Rudder的船舶的推进器都是可变螺距(CPP)的。由于CPP的船舶是靠调整车叶的角度来获取前进的速度,而角度是可任意调控,所以速度也可随之任意变换,相当于无级变速。因此,如有需要,装有Becker Rudder的船舶可以用最小的车速,使船舶在不前进的情况下原地转向。一次在操作LYKSE MASTER轮离码头时,用微速进车,满舵60ordm;,船不前进,但产生了极为明显的偏转。
2)Becker Rudder也可以按正常的舵使用,10ordm;,20ordm;,30ordm;等舵角都可以用(当舵角35ordm;以下时,主、副舵叶是结合在一起作为一个整体来转动的),所以下舵令时要明确,用英文口令从左(右)舵5ordm;,一直到左(右)舵60ordm;。但是如果你要用左、右满舵的口令时,则必需说明这个满舵是到35ordm;还是60ordm;的,即Hard-starboard to Thirty-five 或 Hard-starboard to Sixty。
3) 在离码头时,你如果想让船舶在转向的同时,又向前进,以便使船舶逐渐远离码头,则不要使用60ordm;的舵角,如果用了60ordm;的舵角,船舶获得前进的速率是非常不明显的。我本人曾试过。我想让船舶在转向的同时逐渐远离码头,但用了微速进车,满舵60ordm;,船身几乎不向前移动,后改为20ordm;舵角,船立刻就有了前进的速度。
4) 在港内操作时,使用Becker Rudder到60ordm;舵角,车速一般控制在慢速以下,在快车或较高车速前进的情况下,一般不用Becker Rudder到60ordm;舵角。主要有二个原因,一是因为用快车时总想获得前进的速度,但Becker Rudder到60舵角,将会严重的影响正常的速度,且在快车的情况下,正常的满舵35ordm;,船舶的操纵性能也是很好的;二是因为舵角过大而用快车,容易引起舵叶变形。但停车淌航时为了增加舵效,可以用Becker Rudder到60ordm;,以增加回旋的动力。