2008年11月8日 星期六

船的噸位與馬力(二)

有網友提出船的噸位與馬力之間,相關的內容,看得出來非常用心訪談、收集資訊撰寫,真要給予鼓勵。今天,我不敢說倚老賣老,不過,就我個人航海生涯數十年的經驗,竊不揣淺陋,倒是有很多資訊願意與大家分享。

第1、所謂的噸位計算公式

我以前所提供的HP=G.T./2.14公式,只是一個已知船的總噸位,求出起碼的馬力HP的一個簡易公式,供參考而已。

因為2.14的小數點以下還有好多數字,不只0.14而已。其實,一般船所需的馬力,是依據船東的需求而設計的,速度大,馬力一定也大。機艙所佔的空間可能也大。同時,高速度船的耗油量一定也大,因為天下沒有白吃的午餐的。

二次大戰末期,美國繼自由輪LIBERTY TYPE為戰爭運輸物資後,又設計了為迎接二次大戰勝利的勝利型VICTORY TYPE的純什貨船做為迎接勝利。

雖然,後來又設計了如CIMAVI型、C2、C3等船,但勝利輪是勝利後最常看到的船。

它有UPPER TWEEN DECK和LOWER TWEEN DECK,並且還有可裝液體貨物的DEEP TANK,全船共有5個舵、電動WINCH。載貨量和自由輪差不多,是相當適合戰後當時大多數國家的港口設施。

勝利型輪有AP2和AP3兩種設計,前者馬力6600匹、Speed 15Kts;後者馬力8500匹、Speed 18.5Kts,是相當HANDY的船。

復興公司購買了3艘(應該是)AP2:京勝、渝勝、滬勝。而金山公司後來也購買了AP2的香港出口輪和AP3的香港生產輪,這些都是定期航行中美航線的,也曾經來過台灣。

由上可見,船的速度和耗油量的影響因素太多,所以我個人認為,將高雄市政府水產科登記的年度漁船噸位和艘數(數目)作成比例,其實是沒有意義的。

第2、所謂的Quarter Master

接下來,我們來討論一下所謂的「舵工」(Quarter Master,四分之一船長)這個職務工作。

光是聽到這個Quarter Master稱呼,即令人不由得肅然起敬!

在大型輪船上,實際操舵的船員,不論階級高低,都尊稱為Quarter Master,以表示地位崇高及責任重大,是十分重要的人員。

所以,我們更應該來認識Quarter Master。

實際上,船上的舵工不只一位,而是有四位。二次大戰前,船上的舵工在船航行時,輪流在駕駛台BRIDGE把舵,依照船長在海圖上所畫的航線把舵航行。
他們都是甲板部的屬員,編制在水手長之下。

二次大戰之後,由於磁羅盤被新發明的電羅盤Gyro Compass所取代,舵工因此就依照電羅盤指示度數航行了。
由於傳統的磁羅盤受地球磁性的影響,不能指示真正的北向,需要加以修正,非常不便。反觀新發明的電羅盤,在啟動四小時之後,會一直指向真北,不僅方便還分常準確!

而後來能夠依照電羅盤指示的度數,自動操舵航行的Auto Pilot也問世了,除了船舶進出港口、惡劣天氣、航行狹窄水道、迷霧天氣、靠離碼頭等情形外,幾乎可以應用所有情況。不僅方便而且又準確,非常受到歡迎。

於是,船上紛紛裝設電羅盤,同時把舵的舵工也由四人改為三人了。這樣,舵工和Officer都是三人。每班是Officer一人、舵工一人,在駕駛台當值。

在歐美方面,慢慢的將舵工改名為AB(Able Seaman),表示是一位能幹的Seaman。以前的舵工,有很多是由水手訓練出來的,大部份都受過教育、唸過些書。(當然,學歷並不高。)但是,水手的工作Sailor Work做的相當不錯。

舵工要做哪些事?比方這麼說吧:
上高下地、打繩結、穿鋼索、縫帆布,都需要他們硬底子的功夫。尤其,縫帆布,是一根縫針縫7針的標準工,一點都不能含糊的!這些工作是相當繁雜的,而在訓練的過程卻又是相當的嚴格,日後的工作品質才會優良,才會減少無謂人力上的浪費。
同時,還必須要會一些洋話,否則各個Officer、Captain常常下達英語命令,沒有基礎的外語能力,如何勝任?

不過,儘管如此,將舵工稱之為Quarter Master以示地位崇高、責任重大等,與實際情形是有出入的。

更何況,以「責任」而言,船長、輪機長、大副、大管等高級人員所肩負的責任,要遠大於職司把舵的舵工的工作責任!

第3、所謂的「巴拿馬級」貨輪

有此一說:貨輪的長、寬和吃水深度等條件,綜合起來,能恰好通過巴拿馬運河的稱為「巴拿馬級」貨輪!如果超過此極限的話,就必須繞行好望角。

其實,並沒有「巴拿馬級」這樣的名稱。我猜想,應該是指PANAMAX吧!PANAMAX是指船的size是巴拿馬最大的。也就是能夠通過巴拿馬運河的最大size,MAX 是MAXIMUN最大的。

巴拿馬運河當然有size的限制,船要通過巴拿馬運河的三個水閘,其長寬都有限制,超過了,就不能通過。

要通過巴拿馬運河的程序如下:
船要先到CRISTUBAL錨地拋錨(由加勒比海到太平洋),然後運河區的領港上船帶領。
由太平洋來的船,要先在BALBOA錨地下錨。
然後,領港上船,帶船進入運河北上到CRISTUBAL就到加勒比海了。

我想,凡是走過巴拿馬運河的船員都十分瞭解的。

但因為船的噸位,二次戰後進展快速,10萬噸、20萬噸的船太多了,運河當局當然十分注意。凡是第一次過河的船,先要在CRISTUAL或是BALBOA錨地拋錨,然後運河當局派員登輪檢查證書再丈量。OK之後,當然就發運河證書。這是一般的情況。

但是,運河局的規定又有些不同。記得招商局的自由輪,就因為船上有事務長(CHIEF PURSER)的房間,而被扣事務長房間的稅!大概運河當局認為事務長不是海員吧!

二次大戰之後,船的噸位越造越大,這當然是造船的技術進步所致。記得早些時候,金山公司的東方巨人油輪ORIENTAL GIANT,在當時算是大油輪吧。但後來20萬噸的大油輪比比皆是,在麻六甲海峽就經常碰到。

我 曾經在某個海島的山邊,看到一艘約30萬噸以上的大油輪拋錨在某島邊,其正在卸油給一艘只有3、4萬噸的油船,看起來,這艘3、4萬噸的油輪就像停靠在大 油輪的水油駁一樣。當這艘30、40萬噸的大油輪卸完油後,以BALLING(壓胎水)姿態開航時,遠遠一看,活像是一座浮動的島嶼。

第4、「船航行時的慣性?扭力?海水阻力?」之迷思

有此一說:大型船舶由於慣性大,當在海面上達到預定的速度之後,只要再施加很小的動力,即可克服海水的阻力,維持固定的船速……等等!?

老實說,我並不明瞭這說法的意義。因為既然達到預定的速度,也就表示船已經克服海水的阻力了。當然,船若是沒有克服海水的阻力,那麼船是無法前進。
好,既然船已經克服海水的阻力、船能前進了,那為何還要再施加很小的動力呢?是不是多此一舉!我仔細想了一想,我嘗試著整理出以下的敘述,應該會更容易讓大家理解。

首先,船在港內和在海上航行,其速度是不一樣的。在港內,因為往來船隻的數量多寡或噸位大小不一,十分複雜,就像汽車在擁擠的市區內行駛和在稍微空曠的公路上行駛是不一樣的。因此,船在港內航行與在海面上航行,其速度也完全不一樣。

在港內有所謂的HarBour Speed或是 Maneuvering Speed;都是指在港內的行動速度,這和在海上的Seaspeed就完全不同。

船舶在建造的時候,就設定港內速度和海上航速。前者較慢,後者快速。有的主機在快速和港內速度時,其用油是不一樣的。

現在假設某輪在A港已經完成任務,即將要駛往B港。這個作業程序是如何呢?
標準的作業程序如下:
1、代理行先辦妥離港手續。
2、聯絡領港(Pilot)來開船離開碼頭。
3、船長也通知機艙,何時領港會來船上。
4、機艙就預備好開航的事宜。
5、等到領港來了之後,就把船駛離開碼頭,駛往港口。要注意,船長是不能開航的,一定要由領港開船的。
6、這時都用的是港內速度 HarBour Speed。
7、到了港口,領港要離船的時候,船長就通知機艙,將船速度減至最慢,甚至於停車。
8、當領港離船後,船長就將船駛往B港去了。這時,船長會提高主機的轉速至全速,如需換油也會調換。

以上,就是船自港內開航的經過。

所以,所謂的「只需再施加很小的動力,即可克服海水的阻力,維持固定的船速…」等等,應該就是領港離船後,船長將HarBour Speed的轉數提高到Sea Speed的這一階段吧!因為船不是一直在克服海水的阻力嗎?只是程度不同而已。

船行進速度快慢的條件,端在主機馬力的大小以及船體的設計,請看如下的說明。


船舶種類
馬力H.P.
G.T.

船速
A
某貨櫃船
73025
66000
1.11
26.0KTS
B
某貨輪
2800
6199
0.46
8.0KTS
C
AP3貨輪
7658
8500
0.90
18.50KTS
D
AP2貨輪
7639
6600
1.16
15.00KTS
E
某貨輪
12800
8000
1.47
22.00KTS

說明:
  1. 由上表來看,馬力大者,速度也大。
  2. B貨輪為二次大戰後所建造之貨輪,主機為蒸氣機,故馬力小,速度慢。
  3. AP2、AP3上面已經說過。
  4. A與E為戰後新設計之BULBOUS BOW球形船首船,利用船航行時之WAKE CURRENT(伴流)來增加船速。現在這種球形船首的船,已經到處可見。
接下來,來看看WAKE CURRENT與船速的關係。
當我們用一塊木板豎立在水面拉著走時,我們會發現木板兩面有水很快的流入木板被拉向前走所形成的「空隙」的現象,這就是WAKE CURRENT,中文翻譯成「伴流」。

船不管是否有引擎,在被拖行時,會很快的沖灌入被拖行船尾所造成的「空隙」,這種現象和上面所說的一樣,都是伴流作用,WAKE CURRENT。

當船舶航行時,因為船體與水的磨擦,在船體附近的水分子會有流向船前進的方向去的傾向,特別在船尾的附近,更為顯著。這種接近船體的向前流去是伴流或是航跡流的性質。

東方皇后輪ORIENTAL QUEEN就是依據上述的理論所設計而建造的。當時,像這種設計的船還並不多見。

我曾經在介紹這種球首形船首的影片上,看到設計的費博士的說明,他以TORPETO魚雷發射為例來輔助說明。他說,魚雷在水面下飛快前進時,魚雷首並沒有水花,但是速度很快。

後來,再見造完成、進行海上試車的時候,球狀船首並未湧起常見的白浪花,而只見海水流向球形船首的兩邊,以後在船的兩邊才有浪花。這和一般的試車不一樣。那時候應該是在1966年的春天。

以後,這種球形船首BULLBOUS BOW的船太多了,也有設計成方形的,也有很長、突出的船首。大型船舶有這種設計,小型船也多的是。


勝仔
2008年4月3日 一版
2008年7月30日二版
2008年8月21日三版

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