船 间 效 应

一、船间效应的现象及产生原因

船舶在近距离上对驶会船或追越或驶过系泊船时，在两船之间产生的流体作用，将使船舶出现互相吸引、排斥、转头、波荡等现象，称之为船间效应(interaction)。

1.吸引与排斥

航进中的船舶，首尾处水位升高，压力增高从而给靠近航行的他船以排斥作用，而船中部附近的水位下降，压力降低，则给靠近航行的他船以吸引作用。

2.波荡

当两船平行接近处于追越关系时，就要受到追越船或被追越船所造成的发散波(首尾兴波)的作用。与其他波浪一样，船舶航行所产生的兴波之水质点本身并不随波形移动，在深水中，波浪的水质点以一定的速度作轨圆运动，当水质点处于波峰时，其运动方向与波的传播方向相同(向前运动)、处于波谷时则与波浪的传播方向现反。因此，如图3-39所示，当追越船处于被追越船的发散波之波峰之前时，由于水质点的运动方向与波的传播方向即船舶前进方向一致，使船被加速；当处于波谷时，由于水质点运动方向与波的传播方向相反而被减速。

这种处于他船发散波中的船舶，由于相对于波的位置不同而受到加速或减速的现象，称之为波荡或无索牵引。显然，兴波越激烈、追越船的吃水越小，波荡现象越明显。

3.转头

处于他船发散波中的船舶，当其船首向与他船发散波方向存在夹角时，即船舶斜向与发散波遭遇时，由于波中水质点作轨圆运动，导致波峰处的船体部分受波的前进方向的力，而波谷处的船体部分则受相反方向的力，其结果构成了力矩使船首转头。例如，兴波自左前方来时，当船首处于波峰、船尾处于波谷时，船首将向右偏转，这种现象称之为转头。显然，他船的船速越高、兴波越激烈时，这种转头作用越大；越接近他船时，这种作用也越明显；越是较小的船舶所受的影响也就越突出。

上述吸引与排斥、波荡、转头等现象有时是同时出现的。

二、影响船间效应的因素

1.两船间距越小，相互作用越大。船间作用力的大小约与两船间横距的4次方成反比；船间作用力矩约与两船间横距的3次方成反比。一般当两船间的横距小于两船船长之和时，就会直接产生这种作用；两船间横距小于两船船长之和的一半时，相互作用明显增加。两船过度接近则有碰撞的危险。

2.船速越大，则兴波越激烈，相互作用也越大。船间作用力和力矩约与船速的平方成正比。

3.双方航向相同比航向相反作用时间长，相互作用也更大。

4.大小不同的两船互相接近时，小船受到的影响大。

5.在浅窄的受限水域航行时，由于船体周围的水压力的变化及兴波均较深敞水域中更为激烈，因此船间效应也就比深水中更为激烈。

三、追越中两船间的船间效应及其预防

1.试验结果

关于追越中两船的吸引与排斥、内侧转头与外侧转头的力矩变化情况，1960年R.E.Newton进行了深水中的船模试验，1977年I.W.Dand进行了浅水中的船模试验，两个试验结果比较接近，双方的回转力矩倾向几乎是相同的。图3-40是I.W.Dand1977年在H/d=1.3的浅水中，当船速为9.1kn时所做的模型试验结果。

2.对试验结果的定性分析

如图所示，A船为追越船，而B船为被追越船。

位置1:B船尾部受到A船首部高压排斥使船首内转，可能挡住A船进路，而与A船之首部发生碰撞。A船首部受B尾部高压排斥，同时A船首部处于B船发散波之波谷，而尾部处于波峰致使A船首内转。

位置2:B船整体受A船首部高压排斥而外移。与此同时，B船尾受A船中部低压吸引以及A船发散波的转头作用而使B船首外转。A船整体受B船中部低压吸引而内移，同时由于A船首受B船中部低压吸引以及B船发散波的转头作用而导致A船首内转。此位置两船转船力矩最大，极易发生大幅度回转而使A船首与B船中、尾部发生碰撞。追越中碰撞事故的统计分析充分说明了这一点。

位置3:两船并驶，其间流速加快，压力下降，产生最大的吸引力，导致两船互相接近，因此该位置也是容易发生碰撞的位置之一，与此同时.两船首部高压互相排斥而导致外转。

位置4:B船整体受A船中低压吸引而内移，与此同时，B船首处于A船发散波之波谷且受A船中低压吸引，船尾处于A船尾部发散波之波峰而使船首内转。A船整体受本船首高压排斥而外移，与此同时，A船尾处于B船发散波之波谷且受B船中部低压吸引而使船首外转。此时，回转力矩也较大，容易使B船首与A船中、尾部发生碰撞。

位置5:A船尾受B船首高压排斥而外移并船首内转，B船首受A船尾高压排斥而外移，与此同时，B船首处于A船发散波之波谷，B船尾处于A船发散波之波峰而使船首内转。但因为B船首受排斥产生的外转对发散波引起的内转有所抵消，所以整体偏转不大。

3.追越中为避免激烈的船间效应而发生碰撞的预防措施

1)尽量避免在狭窄弯段或浅滩处追越，应选择平直、通航密度小的允许追越的航段进行追越。

2)追越前必须用VHF或声号征得被追越船的同意后方可追越。

3)被追越船如同意追越，应尽量让出航道，减速至能维持舵效的速度行驶；追越船应适当加车，尽可能加大两船的间距，以便增大两船间的速度差，减小两船平行的时间。

4)深水中快速追越时，两船间应至少保持大船的一倍船长，最好能大于两船船长之和。在港内低速追越时，两船间的横距可以减少到最少保持一倍船宽，但若考虑到操船上的安全，最好能大于大船的一倍船长。

5)一旦出现明显的相互作用而有碰撞的危险时，则追越船应减速、停车或倒车，并用相应的舵角制止偏转；而被追越船则应适当地加车以增加舵效，抵制偏转。

四、两船对驶时的船间效应及其防止

两船对驶会船时的相互作用情况，有人曾结合巴拿马运河扩建工程作过船模试验，其结果：可用图3-41简要表示。

位置1:两船船首内侧高压互相排斥，船首各自外转。

位置2:两船首部各被对方中部的低压所吸引，船首各自内转。

位置3:两船内侧各为低压.互相吸引。

位置4:两船尾部各被对方中部的低压所吸引，船首外转。

位置5:两船的尾部内侧高压相互排斥，船首各自内转。

两船间的这种相互作用力和力矩非常大，所幸的是，在对驶会遇的情况下，这种非常大的力和力矩的出现是短暂的。在其所产生的运动发展之前，两船已经相互驶过了，使这种力和力矩的作用效果大大减轻。

对驶会船时，为避免激烈的船间效应而发生碰撞的预防措施是：

(1)应避免在复杂的航段会船。

(2)对驶前应减速缓慢行驶，尽量保持两船间的横距大于大船的船长。

(3)待两船船首相平时，切忌用大舵角抑制船首外转，否则将导致船首进入对方船中部低压区时加速内转而引起碰撞。正确的措施时适当加车以增加舵效，稳定船首向，减少通过的时间，使相互作用迅速消失而安全通过。

五、驶过系泊船时的相互作用及其预防

当船舶近距离驶过系泊船时，除船间作用力和力矩的影响之外，系泊船也会受到驶过船的船行波及其岸壁反射波的影响。这种影响常表现为船舶的首摇、横摇、纵摇，以及横荡、纵荡、垂荡等运动，对船舶影响最大的、幅度最大的则是纵荡，其结果可能造成系泊船靠岸舷侧的擦损、挣断系缆等问题。根据经验，若水深越浅，越接近系泊船，通过的船速越高，这种影响也就越大，风强流急又将助长这种影响。为此，船舶近距离驶经系泊船时，宜减速行驶，同时尽可能加大与系泊船的横距以减弱这种影响；而系泊船则应加强值班,必要时对系缆和碰垫作必要的调整,以增加船舶系泊稳定度。