在船舶航行与操纵过程中，“制动” 是保障安全的核心环节，指通过主动施加外力或调整动力系统，使船舶从运动状态减速、停止或改变运动方向的操纵行为。不同于汽车依靠摩擦力制动的单一模式，船舶因排水量巨大（万吨级船舶质量达108kg 量级）、航行介质（水）密度高且阻尼特性复杂，形成了多种基于 “能量耗散”“动力反向”“外力辅助” 的制动方法。这些方法的选择需结合航行场景（如开阔水域、港口、应急避碰）、船舶类型（如散货船、集装箱船、拖船）及环境条件（水流、风、水深）综合判断，深入理解每种制动方法的原理、优劣与适用边界，是船长、引航员实现精准操纵的关键能力。

一、船舶制动的核心原理：能量耗散与力的平衡重构

  无论何种制动方法，其本质都是通过 “打破船舶原有运动平衡”，实现纵向动能的消耗或运动方向的改变，核心遵循两大物理逻辑：动能耗散逻辑：船舶正车航行时，纵向动能（Ek=21mv2）由螺旋桨推力与水阻力的平衡维持，制动的核心是通过增加阻力（如利用船体结构、辅助设备）或减少推力（如停车），加速动能耗散，使船舶速度降低；力的反向逻辑：通过动力系统（如螺旋桨、侧推器）产生与运动方向相反的力，直接抵消原有动能，例如倒车制动通过螺旋桨反向推力，快速削弱船舶向前运动的惯性，缩短制动距离。这两种逻辑并非孤立存在，多数制动方法（如倒车制动、拖船协助制动）均是两者的结合，只是侧重点不同 —— 前者更依赖 “被动阻力”，后者更依赖 “主动反向力”。 

二、船舶主流制动方法：分类解析与实操要点

根据制动原理与执行方式，船舶制动方法可分为 “主动动力制动”“被动阻力制动”“辅助设备制动” 三大类，每类包含多种具体方式，适用于不同场景。

（一）主动动力制动：基于动力系统的反向与调控

主动动力制动是最常用的制动方式，通过调整船舶推进系统（主机、螺旋桨）的输出方向或功率，直接改变动力平衡，核心包括 “倒车制动”“停车制动”“变螺距制动” 三种。

1. 倒车制动：紧急场景的核心制动方式

原理：通过将螺旋桨从正车转向倒车，产生与船舶运动方向相反的推力，结合水阻力共同消耗纵向动能，实现快速减速或停止，是应急避碰、紧急停船的主要手段。其制动效果主要取决于 “反向推力大小” 与 “推力建立速度”，例如低速柴油机船舶的反向推力可达正车推力的 80%-90%，制动效率显著高于高速船舶。

实操要点：

分阶段操作：避免直接启动 “全倒车”，需经历 “正车停车→主机减速→倒车启动→逐步加至额定倒车转速” 的过程，防止主机过载或螺旋桨空泡（尤其在高航速下，突然倒车易导致水流紊乱，推力骤降）；航速适配：高航速（如 12 节以上）时，先以 “半倒车” 建立初步反向推力，待航速降至 8 节以下（水流紊乱减弱），再升至 “全倒车”，避免船体剧烈振动；低航速（如 3-5 节）时，可直接采用 “全倒车”，缩短制动时间。

适用场景：开阔水域应急避碰、港口靠泊前的快速减速、突发危险（如前方暗礁）的紧急停船。例如，10 万吨级散货船在开阔水域以 12 节航速航行，采用全倒车制动，从指令下达到完全停止需耗时 5-7 分钟，制动距离约 1400-1800 米（含倒车惯性距离）。

优劣：制动效率高、适用范围广，但反向推力建立存在延迟（低速柴油机需 5-8 分钟），且高航速下易引发船体振动、螺旋桨空泡，对推进系统损耗较大。

2. 停车制动：平缓场景的被动减速方式

原理：关闭主机，停止螺旋桨正车推力输出，仅依靠船体与水的摩擦阻力、兴波阻力、粘压阻力耗散动能，实现缓慢减速，属于 “被动动力制动”，无额外动力消耗。

实操要点：

提前规划：因仅依赖自然阻力，制动效率低（10 万吨级船舶以 12 节航速停车制动，完全停止需耗时 15-20 分钟，制动距离达 3000-3500 米），需提前 1-2 海里规划停车时机；环境适配：逆流时，水流阻力叠加船体阻力，制动距离可缩短 10%-15%；顺流时，水流推动船舶前进，制动距离增加 15%-20%，需结合水流调整停车时间。

适用场景：开阔水域无紧急情况的平缓减速（如等待通航、调整航线）、港口靠泊前的预减速（为倒车制动做准备）。例如，船舶在距离港口 5 海里处开始停车制动，航速从 12 节降至 6 节，再切换至倒车制动完成靠泊，可减少倒车制动的动力损耗。

优劣：操作简单、对设备损耗小、无额外能耗，但制动效率极低、耗时久，不适用于应急场景。

3. 变螺距制动：灵活调控的高效制动方式

原理：仅适用于配备可调螺距螺旋桨（CPP）的船舶，通过调整螺旋桨叶片螺距角（无需改变主机转速），实现推力方向与大小的快速切换 —— 正车时螺距角为正，制动时螺距角调为负（倒车螺距），直接产生反向推力，或调为 0（零螺距），相当于停车制动。

实操要点：

快速切换：螺距角调整时间仅 30-60 秒，比 FPP 船舶的倒车制动响应快 5-8 倍，应急场景下可立即从正车切换至 “50% 倒车螺距”，避免推力骤变导致的船体振动；精准控制：可通过微调螺距角（如从 - 10° 调至 - 20°）控制反向推力大小，实现 “阶梯式制动”，适用于港口靠泊等需要精准控制余速的场景。

适用场景：港口拖船、渡轮等需要频繁启停与制动的船舶，应急避碰中的快速响应制动，港口靠泊时的精准余速控制。例如，港口拖船采用 CPP 变螺距制动，从 8 节航速降至 0 仅需 2-3 分钟，制动距离 300-400 米，远优于同吨位 FPP 船舶。

优劣：响应速度快、制动效率高、推力调控精准，但其结构复杂、维护成本高，且反向推力最大仅为正车的 70%-80%（略低于 FPP 全倒车）。

（二）被动阻力制动：基于船体与环境的阻力增强

被动阻力制动通过增加船体与水的接触面积或利用特殊结构，强化自然阻力，加速动能耗散，核心包括 “拖锚制动”“船体横移制动” 两种，均需结合特定环境或操纵技巧实现。

1. 拖锚制动：浅水区的辅助减速方式

原理：在水深较浅（通常 h<20 米）且底质为泥、沙的水域，将锚链放出一定长度（通常为水深的 3-5 倍），使锚爪触底但不抓牢，利用锚体与海底的摩擦力、锚链在水中的阻力，增加船体总阻力，辅助减速。

实操要点：

锚链长度控制：锚链过短（小于水深 2 倍）易导致锚爪抓牢海底，引发 “锚泊” 而非制动；过长（大于水深 5 倍）则锚链阻力饱和，无法进一步增强制动效果，且易缠绕螺旋桨；航速限制：仅适用于低航速（3-6 节），高航速下拖锚易导致锚链断裂、锚体损坏，甚至引发船体偏荡（锚链拉力不均导致航向偏移）。

适用场景：浅水区（如河口、近岸）的平缓减速、港口进港前的预减速（配合停车制动）、应急场景下的辅助制动（如主机故障时，通过拖锚延缓航速）。例如，船舶在水深 10 米的河口以 5 节航速航行，放出 30 米锚链拖锚，制动距离可从 1000 米缩短至 700-800 米。

优劣：无需消耗动力、对设备无损耗，可辅助增强制动效果，但依赖浅水环境与合适底质，制动效率低且易影响航向稳定性，不适用于深水区或高航速。

2. 船体横移制动：狭水道的特殊制动技巧

原理：通过操纵舵角与主机功率，使船舶产生横向漂移（横移），利用船体侧面与水的巨大接触面积，产生远超正向航行的侧阻力，加速动能耗散。例如，右满舵配合小功率正车，使船首向右偏转、船尾向左偏移，船体与航向形成一定夹角（漂角），侧阻力显著增加。

实操要点：

漂角控制：漂角通常控制在 5°-10°，过大（超过 15°）易导致船体失稳，出现 “横倾” 或 “偏荡”，甚至引发螺旋桨出水（空载船舶）；航速与水深适配：仅适用于低航速（2-4 节）与狭水道（宽度有限，需避免横移触碰岸壁），水深较浅时（h/d<1.5），侧阻力增幅更显著，制动效率更高。

适用场景：狭水道转向时的同步减速、港口靠泊前的船体姿态调整与减速（如贴靠码头前，通过横移制动控制余速至 1-2 节）。例如，5 万吨级集装箱船在宽度 300 米的狭水道以 4 节航速航行，采用右满舵 + 50% 正车功率实现横移制动，10 分钟内航速可降至 2 节，同时完成向右转向 30°。

优劣：可结合转向实现 “制动 + 姿态调整” 一体化操纵，适用于狭水道等受限水域，但操作难度高、需精准控制舵角与功率，且制动效率受航速与水深限制较大。

（三）辅助设备制动：依赖外部装置的高效制动

辅助设备制动通过加装专用制动装置，强化阻力或产生反向力，适用于对制动效率要求高或特殊类型的船舶，核心包括 “减摇鳍制动”“拖船协助制动” 两种。

1. 减摇鳍制动：高速船舶的辅助减速方式

原理：减摇鳍是安装在船体中部两侧的可调节翼型装置，正常航行时用于减少船体横摇，制动时将减摇鳍旋转至 “阻力最大角度”（通常与船体垂直），利用鳍面与水的巨大阻力，增加船体总阻力，辅助减速。部分先进减摇鳍还可产生反向推力（如可反转鳍），进一步提升制动效率。

实操要点：

航速适配：仅适用于中高航速（8 节以上），航速越高，鳍面与水流的相对速度越大，阻力越强，制动效率越高；低航速（低于 5 节）时，阻力增幅有限，制动效果不明显；鳍角控制：逐步调整鳍角（从 0° 增至 90°），避免突然增至最大角度导致阻力骤增，引发船体剧烈振动或横倾。

适用场景：高速客船、军舰等对制动效率要求高的船舶，开阔水域的中高航速减速（如从 18 节降至 10 节）、应急场景下的辅助制动（如主机故障时，利用减摇鳍延缓航速）。例如，1 万吨级高速客船以 18 节航速航行，启动减摇鳍制动（鳍角 90°），30 分钟内航速可降至 10 节，制动距离比单纯停车制动缩短 25%-30%。

优劣：制动效率高、可与减摇功能复用，不额外占用船体空间，但仅适用于中高航速、需提前加装减摇鳍装置，维护成本较高。

2. 拖船协助制动：港口与受限水域的核心制动方式

原理：在港口、码头等受限水域，通过拖船（通常 1-2 艘，大型船舶需 3-4 艘）产生与船舶运动方向相反的拉力或推力，直接抵消船舶动能，实现精准减速或停止，是大型船舶（如 20 万吨级油轮）靠泊、离泊时的关键制动手段。

实操要点：

拖船数量与位置：根据船舶吨位与制动需求确定拖船数量 ——10 万吨级船舶靠泊通常需 2 艘拖船（船首、船尾各 1 艘），20 万吨级以上需 4 艘（船首 2 艘、船尾 2 艘）；船首拖船主要提供横向拉力（调整航向），船尾拖船主要提供反向推力（减速）；力的协同控制：拖船推力 / 拉力需与船舶主机功率协同（如拖船提供 1000kN 反向推力时，主机可降至 30% 正车功率），避免力的方向冲突导致船体失稳，例如靠泊时，船尾拖船提供反向推力减速，同时主机保持小功率正车，维持船体航向稳定。

适用场景：港口靠泊（控制余速至 0.5-1 节，避免碰撞码头）、码头离泊（从静止启动后，通过拖船制动调整航向）、应急场景（如主机故障时，拖船协助完全停止）。例如，20 万吨级油轮在港口靠泊，通过 4 艘拖船协助制动：船尾 2 艘拖船提供总计 2000kN 反向推力，配合主机 50% 倒车功率，30 分钟内将航速从 6 节降至 1 节，最终平稳贴靠码头。

优劣：制动效率高、可精准控制余速与姿态，适用于大型船舶与受限水域，但依赖拖船资源、成本高，且需与拖船驾驶员密切协同，操作复杂度高。

三、船舶制动方法的选择与优化：场景化决策逻辑

  不同制动方法的适用场景存在显著差异，需结合 “航行阶段”“船舶类型”“环境条件” 三大维度综合决策，核心遵循以下逻辑：

（一）按航行阶段选择：从开阔水域到港口

开阔水域应急避碰：优先选择 “倒车制动”（效率最高），若配备 CPP 则结合 “变螺距制动” 缩短响应时间；若主机故障，可启动 “减摇鳍制动”（高速船舶）或 “拖锚制动”（浅水区）辅助；开阔水域平缓减速：选择 “停车制动”（无能耗、低损耗），若需加快减速，可配合 “拖锚制动”（浅水区）；狭水道航行：采用 “船体横移制动”（结合转向）或 “变螺距制动”（CPP 船舶），避免倒车制动引发的船体振动影响航向稳定；港口靠泊：大型船舶优先选择 “拖船协助制动 + 倒车制动” 组合（精准控制余速），中小型船舶可选择 “变螺距制动”（CPP）或 “倒车制动”，配合 “船体横移制动” 调整姿态。

（二）按船舶类型选择：从大型到小型大型船舶（10 万吨级以上）：因排水量巨大、惯性强，需依赖 “倒车制动 + 拖船协助制动” 组合，避免单一制动方法效率不足；中小型船舶（1-5 万吨级）：CPP 船舶优先选择 “变螺距制动”，FPP 船舶选择 “倒车制动”，港口场景可配合 “船体横移制动”；特殊船舶（拖船、渡轮）：拖船依赖 “变螺距制动”（频繁启停），渡轮可结合 “减摇鳍制动”（高速航行）与 “倒车制动”（靠岸减速）。

（三）按环境条件调整：水流、风、水深顺流 / 顺风：制动距离增加，需增强制动强度（如倒车制动从半倒车增至全倒车，拖船协助制动增加拖船数量）；逆流 / 逆风：制动距离缩短，可适当降低制动强度（如倒车制动采用半倒车，避免过度减速导致动力不足）；浅水区（h/d<1.2）：优先选择 “拖锚制动”“船体横移制动”（侧阻力增幅大），避免倒车制动引发的螺旋桨空泡（浅水区水流紊乱）；深水区（h/d>3.0）：可自由选择 “倒车制动”“变螺距制动”，减摇鳍制动（高速船舶）效率更高。船舶制动方法的多样性源于船舶运动的复杂性，每种方法都是 “动能耗散” 与 “力的平衡” 的具体体现，不存在 “绝对最优”，仅存在 “场景适配”。从开阔水域的倒车制动到港口的拖船协助制动，从 CPP 船舶的快速变螺距制动到狭水道的横移制动，其核心都是通过精准调控 “动力、阻力与环境干扰的关系，在安全与效率之间找到最优解。例如，20 万吨级油轮在港口靠泊时，若仅依赖倒车制动，可能因惯性过大导致余速失控碰撞码头；若仅依赖拖船协助制动，可能因拖船推力不足延长靠泊时间；而 “倒车制动 + 拖船协助制动” 的组合，既利用倒车推力快速消耗动能，又通过拖船精准控制姿态，实现 “高效减速 + 平稳贴靠” 的双重目标，正是这种动态平衡的典型体现。