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【摘 要】进入新世纪后，我国经济飞速发展，航运事业在贸易总额不断上升的大背景下也得到了快速发展。航运事业的繁荣促进了船舶进出口数量的上涨，操船水域在不断增加的船舶数量中不可避免地会逐渐变浅、变窄，该种情况对船舶操纵性的能力有了更高要求。船舶驾驶若想处于更加安全和高效的工作中，拖轮协助几乎成为当前船舶操纵不可或缺的一种重要手段。本文主要立足拖轮的操纵性，对拖轮协助船舶操纵的方式及使用拖轮协助操纵的注意事项进行分析。
【关键词】拖轮；船舶；操纵；协助；分析
当前全球运输中作业的船舶大多为大型船舶，其靠离码头容易被外界各种因素所影响，存在着较大风险和困难。船舶靠离的顺利性，与操纵人员团队的良好配合密切相关，是各种条件和因素的综合结果。就目前情况来说，拖轮协助已经成为船舶操纵中不可分割的部分之一。而在探讨拖轮协助船舶操纵方式及注意事项前，我们首先应对拖轮的操纵性及配备位置有一定了解。
1.拖轮的操作性及配备位置
当前很多港口对拖轮的选择，都落脚在全回转拖轮。顾名思义，全回转即指可以360°回转。全回转拖轮螺旋桨在导流管的选择上，一般采用双Z型；在对柴油机的选择上则以中高速柴油机为准。所以，该种拖轮还被称为Z型拖轮。与单车船对比可以发现，全回转拖轮的操作相对更加灵活、方便，其操纵比较擅长的领域为有限水域。全回转拖轮的双桨一般均为无舵，其螺旋桨叶的转动可控制在360°范围内自由进行，因此较其他拖轮转向更加灵活。只需要对螺旋桨叶方向进行调节，即可在12秒内从进车改为倒车，其较好的控制性可使船舶在尽量短的时间内停住。还可以横移于缓流无船速的情况中，在船舶靠离操纵方面尤其有用。拖轮的支点选择船尾时，螺旋桨与船尾之间比较靠近，其转船力矩在这种推力下是比较受限的，所以在船舶的艏离方面会存在一定困难。所以，一般来说其支点的选择会在船头。这种情况下船尾会先离，倒车会在离开大船一定角度后再进行，如此便能在安全的范围内离开。在拖轮效率方面，由于吊拖时会对拖缆的强度加以考虑，所以相比吊拖大船拖轮顶推大船的效率更高。
拖轮位置的选择，与拖轮协助作用的发挥有很大关联。船舶运动方向的前端与后端是拖轮的两个主要可选位置，为提高大船助转效果通常选择后者更好。大船旋回如果发生于低速前进情况中，无论水的阻尼力矩还是舵力转船力矩都会对其产生影响，在双重作用下船舶会围绕着转心旋转。首柱之后，转心会被船上所有的点所围绕从而旋转。但在实际操作中，除了要对最大转船力矩获得进行考虑外，拖轮所带位置还必须深入考虑大船减速问题，帮助大船调整最佳靠泊角度。拖轮的使用在进港时如果仅仅一条，最好将其带在船头，当风流都比较小时船舶位置在船头拖轮顶拖控制下可得到很好控制，在这种情况下靠泊角度也能得到较好调整。若大船当时处于空船情况且拢风较强，应将拖轮带在船尾，在前面有锚拉船头后面被拖轮拖船尾的情况下可避免船尾向下风漂移太快，利于船舶顺利靠泊。若大船在靠、离泊过程中对两条拖轮加以使用，最好船头一条、船尾一条，艏楼或主甲板部位可放置船头拖轮带，而船尾拖轮带则可选择放置在船尾导缆孔或驾驶台下。进港时，大型重载船舶必须做好对速度的控制工作，为了达到减速目的，船尾拖轮在这种情况下即可带在船尾正中间。一般来说，船速基本可控通常在大船接近码头时，这个时候便能解掉船尾拖轮。如果在靠泊过程中需要使用三条拖轮，大船的拖轮一般会船头一条、船尾一条，第三条在船尾正中间；其二为船首两舷各一条拖轮，第三条拖轮则在船尾非靠泊舷。等到船舶的速度可以被控制时，可将其从船尾移出，为船舶靠泊提供协助。
2.拖轮协助船舶操纵的主要方式
拖轮协助船舶操纵的方式，归结起来主要有五种。第一种是尾拖制动，这种方式主要根据操纵者需要用在质量较大的大型船舶制动上。一般大船船尾正中是带缆位置，出缆则通过全回转拖轮的船头进行。被拖船拖缆出口即使距离水平的高度很低，拖缆也应大于45m，如果想要更加实用，通常为2 倍的拖轮船长。对于这种方式的工作局限，拖轮与大船操纵者心中都必须有明确认知。实践表明，当大船的速度超过6kn ，拖轮将在全速倒车中形成较为严重的后果，所以大船的船速超过6kn时必须保持低速，而其制动时间也将会加长。所以，只有大船低速时，拖轮制动的方式才能产生很好效果。第二种方式为吊拖，该种方式又被称为直拖，很多无动力大船在拖带方式上会对吊拖加以选择。吊拖由大船的船头出缆，将其系在拖轮尾部拖钩上，在出缆长度上其使用与尾拖制动类似，大船如果对尾拖和吊拖同时使用将更加可进可退。但在使用过程中，容易“倒拖”是其最大问题，船舶操纵者应加强重视。
第三种方式为顶推，大船外舷前后是其系缆最为适当的位置，出缆位置为旋回转拖轮的船头，既可以顶也可以拖，该种方式是拖轮协助操纵方式中港内大船靠离泊时最常选择的。若前后两条拖轮同时出力，在顶的过程中可实现大船平行靠上码头；而当其同时拖时可实现大船平行离开码头；如果是一顶一拖时则能够帮助大船实现原地掉头，是拖轮使用中最好用的一种方式。正是如此，该种方式成为很多船舶操纵者最常用的操作方式。第四种方式被为傍拖，这种方式主要指在拖轮帮助下船首可实现向大船舷边偏于内侧傍靠的情况。拖轮在这一过程中既是动力船，还可以作为舵来使用。船舶操纵中傍拖的使用不仅要将头缆和尾拖带上，还应将走缆带上。三根拖绳都必须具有足够大的强度，才能保证拖轮倒车进车及转舵的顺利进行。对小型船舶来说，该种拖轮协助方式比较有效，而对大型船舶来说则没有太大作用。第五种方式为组合拖带，即在使用中可将所有带缆方式组合在一起。立足环境情况差异，可随意对拖轮的顶拖位置进行调整。拖轮不仅能够在大船同一舷，同时可在大船的两舷。对拖轮操纵者来说，不会对这些操纵方法感到生疏。
3.拖轮协助船舶操纵的注意事项
拖轮协助船舶操纵时，需要注意的事项很多。在速度方面，当大船带拖轮时速度一定要保持平稳，不能太快。船间作用力会随船速的平方升高而升高，船速与兴波呈正比关系。随船速变化船舶间相互作用力也会有所变化，其所受到的影响与船的大小成反比。拖轮与大船之间会因为船速过快而可能产生碰撞危险，只有大船带拖轮的速度被控制在6kn以下才能使这种危险得到更好的规避。在拖轮拖力作用点方面，应注意选择的合理性。拖轮拖力作用点的选择，需立足使用拖轮协助船舶操纵的目的来进行。想要使被拖船在转船力矩上最大化，就需要在船舶首尾远离重心处对拖轮加以配置；而想要使船达到横移目的，则其拖轮的位置应对船舶重心附近进行选择。如果大船忽然想要回转或掉头，且该种情况发生于拖轮协助过程中，一般来说将拖轮配置在船尾顶推是各种方式中比较合理的一种。这个时候旋转力矩与拖力转船力矩基本处于一致状态下，对大船的回转和掉头比较有利。 在拖缆长度方面，当拖缆水平俯角越小，拖轮的有效拖力和操纵灵活性越能得到充分利用。通常情况下，船舶离泊时都有有一定的俯角，具体数值应小于15°。这个数值还会影响拖缆长度，当拖缆长度在高度很低的情况中时，最短也必须在45m。如果当时的情况为吹拢风，应将拖缆放的更长，以避免拖缆因顿力而断缆情况的出现。重载船在离泊的过程中也应放长拖缆，以免大船受到拖轮排出流的拍打，减慢大船离泊速度。但风流较弱时大船靠泊时，应缩短15-20m的拖轮缆绳，如此便可使拖轮的灵活性得到充分利用，利于大（下转第70页）（上接第58页）船更加方便地靠泊。在用拖轮协助船舶操纵时，还应对拖轮的安全全面考虑。操纵船舶的过程中，需对横拖与倒拖进行严防，同时考虑船舶与拖轮的安全。在选择什么时候将拖轮解掉时，大船不动车为最好的时机。这种情况下解掉拖轮，可使大船动车时可能发生的绞进拖缆状况得到最大化避免。当大船处在靠离泊时刻中，必须做好充分考虑拖轮长度和宽度工作，将水域宽敞的地方让给有拖轮的一侧。当处于吹开风时，必须对抢上风格外注意，避免大船出现拖轮无法垂直顶推，从而使大船免于向下风加速漂移。
拖轮协助船舶操纵过程中，还应注意拖轮对船舶的影响。当大船低速前进，为了协助大船更快前进，拖轮应向其提供垂直推力，但在这一过程中拖轮会先顶在大船上，由于这种顶推某种程度上具有较大推力，可使大船出现加速前冲情况。大船离开码头如果是在两条拖轮协助的情况下，大船掉头的同时拖轮缆绳必须垂直于大船，否则大船会在缆绳分力作用下出现前冲后缩情况影响大船旋转。在拖轮协助船舶操纵过程中，为规避拖轮碰撞大船必须将船速控制好。当进港速度较快，舷侧拖轮应向后平行地实施拖力给大船，不过大船应提前施舵。重载大船在较长的倒车时间内，操作过程中产生的偏转力是很大的，仅仅依靠船头拖轮的顶推其实很难将其轻易控制，因此拖轮在大船倒车前应先将准备做好，对大船可能出现的偏转提前抑制。与此同时，还应注意拖轮可能引起的前冲与后缩，及时倒车和进车。为了不影响拖轮顶拖的及时性，拖轮缆绳在靠泊过程中不宜过长，提前抑制拖轮长时间顶推产生的靠拢惯性，以使船舶平顺地靠在码头上。
一艘大型船舶的操纵或靠离泊与拖轮协助是分不开的，对拖轮的性能、配备及主要协助方式和注意事项熟悉了解掌握是完成大型船舶操纵的基础，不仅有利于大船操纵的安全性，且有利于其操纵灵活性。只有立足于良好的协调和密切配合基础上，拖轮才能更加充分地发挥其在船舶中的作用，才能为船舶的安全操纵提供更多保证，圆满完成船舶操纵任务。 [科]
【参考文献】
[1]兰朋学.在船舶进出港操纵过程中发挥好拖轮的作用[J].中国港口，2009，7（07）：55-56.
[2]胡云平.船舶操纵中各种制动效果的比较[J].中国航海，2007，3（03）：102-103.
[3]徐海军.拖轮协助船舶掉头的建模与仿真[D].大连海事大学，2010，6：10-11.
[4]耿志兵.大型船舶靠离泊操纵中拖轮助操的分析[J].武汉船舶职业技术学院学报，2011，1（02）：33-34.
[5]李亮，张鹏.拖轮协助大船数学模型在MATLAB上的实现[J].中国水运（下半月），2008，4（07）：88-89.
[6]张鹏，洪碧光，高孝日.拖轮在不同工况下协助船舶操纵的仿真研究[C].2008船舶安全管理论文集，2008：126-127.
[7]高嫱，郭国平，刘成勇.拖带大型无动力船舶通过内河桥梁水域关键技术分析[J].船海工程，2011，2（02）：91-92.
[8]李义斌，陆悦铭.拖带中小型无动力船舶时拖船的使用及注意事项[J].世界海运，2011，2（02）：05-07.
[9]郭启民.港作拖轮安全操作之我见[J].中国水运（下半月），2012，5（10）：69-70.
【关键词】拖轮；船舶；操纵；协助；分析
当前全球运输中作业的船舶大多为大型船舶，其靠离码头容易被外界各种因素所影响，存在着较大风险和困难。船舶靠离的顺利性，与操纵人员团队的良好配合密切相关，是各种条件和因素的综合结果。就目前情况来说，拖轮协助已经成为船舶操纵中不可分割的部分之一。而在探讨拖轮协助船舶操纵方式及注意事项前，我们首先应对拖轮的操纵性及配备位置有一定了解。
1.拖轮的操作性及配备位置
当前很多港口对拖轮的选择，都落脚在全回转拖轮。顾名思义，全回转即指可以360°回转。全回转拖轮螺旋桨在导流管的选择上，一般采用双Z型；在对柴油机的选择上则以中高速柴油机为准。所以，该种拖轮还被称为Z型拖轮。与单车船对比可以发现，全回转拖轮的操作相对更加灵活、方便，其操纵比较擅长的领域为有限水域。全回转拖轮的双桨一般均为无舵，其螺旋桨叶的转动可控制在360°范围内自由进行，因此较其他拖轮转向更加灵活。只需要对螺旋桨叶方向进行调节，即可在12秒内从进车改为倒车，其较好的控制性可使船舶在尽量短的时间内停住。还可以横移于缓流无船速的情况中，在船舶靠离操纵方面尤其有用。拖轮的支点选择船尾时，螺旋桨与船尾之间比较靠近，其转船力矩在这种推力下是比较受限的，所以在船舶的艏离方面会存在一定困难。所以，一般来说其支点的选择会在船头。这种情况下船尾会先离，倒车会在离开大船一定角度后再进行，如此便能在安全的范围内离开。在拖轮效率方面，由于吊拖时会对拖缆的强度加以考虑，所以相比吊拖大船拖轮顶推大船的效率更高。
拖轮位置的选择，与拖轮协助作用的发挥有很大关联。船舶运动方向的前端与后端是拖轮的两个主要可选位置，为提高大船助转效果通常选择后者更好。大船旋回如果发生于低速前进情况中，无论水的阻尼力矩还是舵力转船力矩都会对其产生影响，在双重作用下船舶会围绕着转心旋转。首柱之后，转心会被船上所有的点所围绕从而旋转。但在实际操作中，除了要对最大转船力矩获得进行考虑外，拖轮所带位置还必须深入考虑大船减速问题，帮助大船调整最佳靠泊角度。拖轮的使用在进港时如果仅仅一条，最好将其带在船头，当风流都比较小时船舶位置在船头拖轮顶拖控制下可得到很好控制，在这种情况下靠泊角度也能得到较好调整。若大船当时处于空船情况且拢风较强，应将拖轮带在船尾，在前面有锚拉船头后面被拖轮拖船尾的情况下可避免船尾向下风漂移太快，利于船舶顺利靠泊。若大船在靠、离泊过程中对两条拖轮加以使用，最好船头一条、船尾一条，艏楼或主甲板部位可放置船头拖轮带，而船尾拖轮带则可选择放置在船尾导缆孔或驾驶台下。进港时，大型重载船舶必须做好对速度的控制工作，为了达到减速目的，船尾拖轮在这种情况下即可带在船尾正中间。一般来说，船速基本可控通常在大船接近码头时，这个时候便能解掉船尾拖轮。如果在靠泊过程中需要使用三条拖轮，大船的拖轮一般会船头一条、船尾一条，第三条在船尾正中间；其二为船首两舷各一条拖轮，第三条拖轮则在船尾非靠泊舷。等到船舶的速度可以被控制时，可将其从船尾移出，为船舶靠泊提供协助。
2.拖轮协助船舶操纵的主要方式
拖轮协助船舶操纵的方式，归结起来主要有五种。第一种是尾拖制动，这种方式主要根据操纵者需要用在质量较大的大型船舶制动上。一般大船船尾正中是带缆位置，出缆则通过全回转拖轮的船头进行。被拖船拖缆出口即使距离水平的高度很低，拖缆也应大于45m，如果想要更加实用，通常为2 倍的拖轮船长。对于这种方式的工作局限，拖轮与大船操纵者心中都必须有明确认知。实践表明，当大船的速度超过6kn ，拖轮将在全速倒车中形成较为严重的后果，所以大船的船速超过6kn时必须保持低速，而其制动时间也将会加长。所以，只有大船低速时，拖轮制动的方式才能产生很好效果。第二种方式为吊拖，该种方式又被称为直拖，很多无动力大船在拖带方式上会对吊拖加以选择。吊拖由大船的船头出缆，将其系在拖轮尾部拖钩上，在出缆长度上其使用与尾拖制动类似，大船如果对尾拖和吊拖同时使用将更加可进可退。但在使用过程中，容易“倒拖”是其最大问题，船舶操纵者应加强重视。
第三种方式为顶推，大船外舷前后是其系缆最为适当的位置，出缆位置为旋回转拖轮的船头，既可以顶也可以拖，该种方式是拖轮协助操纵方式中港内大船靠离泊时最常选择的。若前后两条拖轮同时出力，在顶的过程中可实现大船平行靠上码头；而当其同时拖时可实现大船平行离开码头；如果是一顶一拖时则能够帮助大船实现原地掉头，是拖轮使用中最好用的一种方式。正是如此，该种方式成为很多船舶操纵者最常用的操作方式。第四种方式被为傍拖，这种方式主要指在拖轮帮助下船首可实现向大船舷边偏于内侧傍靠的情况。拖轮在这一过程中既是动力船，还可以作为舵来使用。船舶操纵中傍拖的使用不仅要将头缆和尾拖带上，还应将走缆带上。三根拖绳都必须具有足够大的强度，才能保证拖轮倒车进车及转舵的顺利进行。对小型船舶来说，该种拖轮协助方式比较有效，而对大型船舶来说则没有太大作用。第五种方式为组合拖带，即在使用中可将所有带缆方式组合在一起。立足环境情况差异，可随意对拖轮的顶拖位置进行调整。拖轮不仅能够在大船同一舷，同时可在大船的两舷。对拖轮操纵者来说，不会对这些操纵方法感到生疏。
3.拖轮协助船舶操纵的注意事项
拖轮协助船舶操纵时，需要注意的事项很多。在速度方面，当大船带拖轮时速度一定要保持平稳，不能太快。船间作用力会随船速的平方升高而升高，船速与兴波呈正比关系。随船速变化船舶间相互作用力也会有所变化，其所受到的影响与船的大小成反比。拖轮与大船之间会因为船速过快而可能产生碰撞危险，只有大船带拖轮的速度被控制在6kn以下才能使这种危险得到更好的规避。在拖轮拖力作用点方面，应注意选择的合理性。拖轮拖力作用点的选择，需立足使用拖轮协助船舶操纵的目的来进行。想要使被拖船在转船力矩上最大化，就需要在船舶首尾远离重心处对拖轮加以配置；而想要使船达到横移目的，则其拖轮的位置应对船舶重心附近进行选择。如果大船忽然想要回转或掉头，且该种情况发生于拖轮协助过程中，一般来说将拖轮配置在船尾顶推是各种方式中比较合理的一种。这个时候旋转力矩与拖力转船力矩基本处于一致状态下，对大船的回转和掉头比较有利。 在拖缆长度方面，当拖缆水平俯角越小，拖轮的有效拖力和操纵灵活性越能得到充分利用。通常情况下，船舶离泊时都有有一定的俯角，具体数值应小于15°。这个数值还会影响拖缆长度，当拖缆长度在高度很低的情况中时，最短也必须在45m。如果当时的情况为吹拢风，应将拖缆放的更长，以避免拖缆因顿力而断缆情况的出现。重载船在离泊的过程中也应放长拖缆，以免大船受到拖轮排出流的拍打，减慢大船离泊速度。但风流较弱时大船靠泊时，应缩短15-20m的拖轮缆绳，如此便可使拖轮的灵活性得到充分利用，利于大（下转第70页）（上接第58页）船更加方便地靠泊。在用拖轮协助船舶操纵时，还应对拖轮的安全全面考虑。操纵船舶的过程中，需对横拖与倒拖进行严防，同时考虑船舶与拖轮的安全。在选择什么时候将拖轮解掉时，大船不动车为最好的时机。这种情况下解掉拖轮，可使大船动车时可能发生的绞进拖缆状况得到最大化避免。当大船处在靠离泊时刻中，必须做好充分考虑拖轮长度和宽度工作，将水域宽敞的地方让给有拖轮的一侧。当处于吹开风时，必须对抢上风格外注意，避免大船出现拖轮无法垂直顶推，从而使大船免于向下风加速漂移。
拖轮协助船舶操纵过程中，还应注意拖轮对船舶的影响。当大船低速前进，为了协助大船更快前进，拖轮应向其提供垂直推力，但在这一过程中拖轮会先顶在大船上，由于这种顶推某种程度上具有较大推力，可使大船出现加速前冲情况。大船离开码头如果是在两条拖轮协助的情况下，大船掉头的同时拖轮缆绳必须垂直于大船，否则大船会在缆绳分力作用下出现前冲后缩情况影响大船旋转。在拖轮协助船舶操纵过程中，为规避拖轮碰撞大船必须将船速控制好。当进港速度较快，舷侧拖轮应向后平行地实施拖力给大船，不过大船应提前施舵。重载大船在较长的倒车时间内，操作过程中产生的偏转力是很大的，仅仅依靠船头拖轮的顶推其实很难将其轻易控制，因此拖轮在大船倒车前应先将准备做好，对大船可能出现的偏转提前抑制。与此同时，还应注意拖轮可能引起的前冲与后缩，及时倒车和进车。为了不影响拖轮顶拖的及时性，拖轮缆绳在靠泊过程中不宜过长，提前抑制拖轮长时间顶推产生的靠拢惯性，以使船舶平顺地靠在码头上。
一艘大型船舶的操纵或靠离泊与拖轮协助是分不开的，对拖轮的性能、配备及主要协助方式和注意事项熟悉了解掌握是完成大型船舶操纵的基础，不仅有利于大船操纵的安全性，且有利于其操纵灵活性。只有立足于良好的协调和密切配合基础上，拖轮才能更加充分地发挥其在船舶中的作用，才能为船舶的安全操纵提供更多保证，圆满完成船舶操纵任务。 [科]
【参考文献】
[1]兰朋学.在船舶进出港操纵过程中发挥好拖轮的作用[J].中国港口，2009，7（07）：55-56.
[2]胡云平.船舶操纵中各种制动效果的比较[J].中国航海，2007，3（03）：102-103.
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[5]李亮，张鹏.拖轮协助大船数学模型在MATLAB上的实现[J].中国水运（下半月），2008，4（07）：88-89.
[6]张鹏，洪碧光，高孝日.拖轮在不同工况下协助船舶操纵的仿真研究[C].2008船舶安全管理论文集，2008：126-127.
[7]高嫱，郭国平，刘成勇.拖带大型无动力船舶通过内河桥梁水域关键技术分析[J].船海工程，2011，2（02）：91-92.
[8]李义斌，陆悦铭.拖带中小型无动力船舶时拖船的使用及注意事项[J].世界海运，2011，2（02）：05-07.
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