船舶抛锚制动原理及操作流程

抛锚制动是船舶在紧急或特定场景下通过抛投锚链(或锚)产生的抓力与阻力,使船舶减速、停止或控制姿态的重要操纵手段,广泛应用于狭水道、桥区、近岸等水域,尤其在主机故障、突发避让等应急情...

抛锚制动是船舶在紧急或特定场景下通过抛投锚链(或锚)产生的抓力与阻力,使船舶减速、停止或控制姿态的重要操纵手段,广泛应用于狭水道、桥区、近岸等水域,尤其在主机故障、突发避让等应急情况下发挥关键作用。其核心原理是利用锚与海底的摩擦力、锚链的重量及与海底的接触阻力,形成反向拉力阻碍船舶运动,实现制动效果。以下从原理、适用场景、操作流程、影响因素、注意事项等方面展开详细说明。

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一、抛锚制动的基本原理

抛锚制动的核心是“阻力平衡”:船舶航行时具有惯性力,抛锚后,锚爪入土产生“抓力”,锚链自身的重量及与海底的摩擦形成“链阻力”,两者共同构成与船舶运动方向相反的制动力。当制动力大于船舶惯性力时,船舶逐渐减速直至停止。

- 锚的抓力:锚爪刺入海底泥土后,通过锚身与海底的咬合产生抓力,其大小与锚的类型(如霍尔锚、斯贝克锚)、重量、海底底质(泥、沙、岩)密切相关。例如,泥沙底质的抓力系数(抓力与锚重的比值)通常为3-5,而硬质岩底可能低至1-2。

- 链阻力:锚链在海底呈悬链线或贴底状态,部分链节与海底接触产生摩擦阻力,同时链的重量会增加锚的下拉力,间接提升抓力。一般来说,放出的锚链长度越长(通常以“节”为单位,1节≈27.5米),链阻力越大,但需避免链长过长导致锚链缠绕或“走锚”。

二、抛锚制动的适用场景

抛锚制动并非船舶常规制动方式(常规以主机倒车为主),但在以下场景中是重要补充或唯一选择:

1. 主机、舵机故障:当船舶主机突然失灵无法倒车,或舵机故障失去转向能力时,抛锚是快速稳定船位、避免碰撞或搁浅的关键手段。例如,狭水道中主机熄火,船舶因惯性继续漂流,此时抛锚可利用制动力控制船速,为故障排除争取时间。

2. 紧急避让当两船逼近碰撞危险,且常规倒车、转向无法避免时,可通过抛锚增加制动力,缩短停车距离。例如,对遇局面中两船速度较快,主机倒车响应延迟,抛锚可辅助减速,降低碰撞风险。

3. 近岸或浅滩区域:在水深较浅、海底底质适宜(如泥沙底)的区域,抛锚制动比主机倒车更有效。因浅水区水流复杂,主机倒车可能引发船首偏荡,而锚的抓力可稳定船首向,同时减速。

4. 大风浪中控制船位:大风浪中船舶易受风浪推动失控,抛锚(通常抛双锚)可利用锚链的拉力固定船位,减少漂移。例如,台风来临前,锚泊船通过放出足够链长,借助锚的抓力抵御风浪冲击。

三、抛锚制动的操作流程

抛锚制动需严格遵循操作规范,避免因操作不当导致锚链断裂、锚丢失或船舶失控。流程可分为“准备-抛锚-制动-稳船”四步:

1. 准备阶段

- 环境评估:确认水深(需满足“锚地水深=船舶吃水+锚链悬垂长度+安全余量”,通常至少为船舶吃水的1.5-2倍)、海底底质(优先选择泥沙底,避开礁石、渔网区)、周围船舶动态(避免锚链缠绕其他船锚)及气象海况(风速、浪高过大时需谨慎)。

- 设备检查:检查锚机(动力系统、刹车装置)、锚链(有无裂纹、磨损)、锚(锚爪是否完好)及通讯设备(确保驾驶台与锚机操作间联络畅通)。

- 人员部署:明确船长(指挥)、瞭望员(观察周围环境)、锚机操作员(执行抛锚指令)的职责,确保分工清晰。

2. 抛锚阶段

- 确定抛锚舷:根据船舶运动方向、风流影响及避让需求,选择左舷或右舷抛锚。例如,船首偏向右舷时,抛左锚可利用锚链拉力纠正偏航。

- 控制船速:抛锚前需适当减速(通常降至2-3节),避免高速抛锚导致锚链受力过大断裂。若船速过快,可先倒车减速,再准备抛锚。

- 松链操作:船长下达“抛锚”指令后,锚机操作员松开刹车,让锚依靠自重下落,同时缓慢放出锚链。初始阶段“松链”速度不宜过快,待锚爪触底后,根据船速逐渐增加链长。通常,制动所需链长为水深的3-5倍(如10米水深,放出30-50米链长)。

3. 制动阶段

- 观察制动力:锚链受力后会产生“绷紧”状态,通过锚机压力表或链节运动状态判断制动力是否有效。若锚链持续“滑动”(锚未抓牢),需放出更多链长或改用“倒车配合抛锚”。

- 调整船位:根据制动效果,通过小幅调整舵角(若舵机可用)或短时间开启主机(若故障排除),修正船舶漂移方向,确保最终停船位置安全。

4. 稳船阶段

- 锚链固定:船舶停稳后,紧固锚机刹车,记录锚链长度及船首向,定期观察锚链受力情况,防止“走锚”(锚抓力失效导致船舶漂移)。

- 持续监测:瞭望员密切关注周围船舶动态、风流变化及海底底质是否异常(如泥沙被水流冲刷导致锚抓力下降),必要时采取“双锚制动”(左右舷各抛一锚)增强稳定性。

四、影响抛锚制动效果的关键因素

抛锚制动的效率并非固定,受多种因素影响,操作中需针对性调整:

1. 船舶自身条件

- 船速:船速越高,惯性力越大,所需制动力也越大。若高速抛锚,锚链可能因瞬间受力过大断裂,因此需先减速至安全范围(通常≤3节)。

- 排水量:船舶满载时排水量更大,惯性力强,制动所需锚链长度更长,且锚的抓力需匹配更大负荷。

2. 锚与锚链参数

- 锚的类型:不同锚的抓力特性不同,例如霍尔锚抓力大、操作简便,适合泥沙底;而犁形锚抓力稳定,适用于多种底质。

- 锚链规格:锚链的直径、强度直接影响承受力,链节磨损超过标准(如直径减少10%)会降低安全性,需及时更换。

3. 环境因素

- 海底底质:泥沙底质抓力最佳,硬黏土次之,岩石、珊瑚底最差(锚爪难以刺入)。若底质不佳,需增加链长或改用其他制动方式。

- 风流与潮汐:强风、急流会增加船舶的外力负荷,导致锚链受力增大,可能引发“走锚”。此时需放出更长链长,或抛双锚形成“八字锚”(两锚链呈一定角度,分散受力)。

4. 操作技术

- 抛锚时机:过早抛锚可能因船速过快导致锚链断裂;过晚抛锚则制动距离不足,无法及时停船。需根据船速、水深提前预判,通常在目标停船点前1-2倍船长处开始准备。

- 链长控制:链长不足会导致抓力不够,过长则可能缠绕或增加锚机负荷。需根据水深、底质计算合理链长(一般为水深的3-5倍)。

五、抛锚制动的注意事项与风险防范

抛锚制动操作存在一定风险,需严格遵循安全规范,避免事故:

1. 避免锚链断裂:抛锚前检查锚链磨损情况,禁止在高速(>5节)下强行抛锚;若锚链突然剧烈震动或出现“跳槽”(链节脱离链轮),应立即停松链,待船速降低后再操作。

2. 防止走锚:走锚是抛锚制动最常见的风险,表现为锚链持续松弛后突然绷紧、船位缓慢漂移。发现走锚时,应立即放出更多链长,或启动主机小幅顶推,同时鸣放五短声信号警示周围船舶。

3. 注意周围环境:抛锚前确认锚位周围无水下电缆、礁石、渔网等障碍物,避免锚链缠绕;与其他锚泊船保持安全距离(至少为两船船长之和的1-2倍),防止锚链交叉。

4. 应急处置:若锚链断裂或锚丢失,应立即启动备用锚(若有),同时开启主机控制船速,远离危险区域;遇大风浪导致船舶剧烈摇摆,需适当松链缓冲,避免锚链因周期性受力疲劳断裂。

六、抛锚制动与其他制动方式的配合

实际操纵中,抛锚制动常与其他制动方式配合使用,以提升效率:

- 主机倒车+抛锚:在紧急情况下,先开启主机倒车产生反向推力,同时抛锚增加制动力,可大幅缩短停车距离。例如,大型货轮满载时,单独倒车需1-2海里停车,配合抛锚可缩短至0.5海里以内。

- 舵角调整+抛锚:抛锚时通过小幅舵角(5°-10°)调整船首向,使锚链受力方向与船舶运动方向一致,避免锚链“横向受力”导致锚爪脱出。

总结

抛锚制动是船舶操纵中不可或缺的应急技能,其核心在于通过锚与锚链的协同作用产生制动力,平衡船舶惯性。掌握其原理、适用场景、操作流程及风险点,能在主机故障、紧急避让等场景中有效保障船舶安全。实际操作中,需结合船舶条件、环境因素灵活调整,必要时与其他制动方式配合,确保制动效果稳定可靠。对于船员而言,定期演练抛锚制动流程、熟悉设备性能,是提升应急处置能力的关键。

  • 发表于 2025-08-16 12:13
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