船舶按照海上人命第五章配備的航行設(shè)備是保障船舶駕駛?cè)藛T安全航行的重要輔助設(shè)備,主要包括電羅經(jīng)、磁羅經(jīng)、雷達(dá)、GPS、ECDIS、LRIT、VDR、AIS和測深儀及計(jì)程儀等設(shè)備,隨著電子航海的進(jìn)一步發(fā)展,駕駛?cè)藛T的值班強(qiáng)度已大大降低,但是,由于航行設(shè)備本身存在著諸多局限性,再加上駕駛?cè)藛T的依賴性也越來越大,因此,反而會導(dǎo)致水上交通事故或險(xiǎn)情的發(fā)生。因此,航行設(shè)備的配備不但要滿足相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)則要求,還應(yīng)保持設(shè)備的可靠工作,駕駛?cè)藛T應(yīng)熟練掌握設(shè)備的使用方法,了解設(shè)備的局限性問題,綜合運(yùn)用駕駛臺資源,及時(shí)更新航海圖書資料,科學(xué)地制定航行計(jì)劃,謹(jǐn)慎駕駛船舶,保持整規(guī)瞭望,充分、熟練地利用駕駛設(shè)備,避免海上惡性事故發(fā)生,確保船舶航行安全。
第一節(jié) 駕駛臺主要助航設(shè)備
一、陀螺羅經(jīng)
1,陀螺羅經(jīng)簡介
陀螺羅經(jīng)是把陀螺儀的特殊慣性和地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動聯(lián)系起來,能夠得到指示地球子午線的一種儀器,它具有定軸性和進(jìn)動特性:定軸性是在不受外力力矩作用時(shí),自由陀螺儀的主軸將保它在空間的初始方向不變;進(jìn)動性則是在外力矩作用下,陀螺儀主軸的動量矩矢端以捷徑趨向外力矩矢端作運(yùn)動。將陀螺儀的重心沿垂直軸下移使之不與支架點(diǎn)相垂合;還可以在平衡陀螺儀上掛上盛有水銀的容器產(chǎn)生控制力矩;將自由陀螺儀變?yōu)橥勇萘_經(jīng)。
陀螺羅經(jīng)是不依賴地球磁場進(jìn)行定向,不受磁場干擾的影響,在鋼制海船上可以精確指示船舶首向,船用陀螺羅經(jīng)主要分為三類:一類是液浮支撐的下重式雙轉(zhuǎn)子陀螺羅經(jīng);一類是彈性支撐的上重式單轉(zhuǎn)子水銀器羅經(jīng);另一類是在平衡陀螺儀的結(jié)構(gòu)上設(shè)置一套電磁控制裝置的羅經(jīng),隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展和電子自動化技術(shù)不斷提高,陀螺羅經(jīng)也從重力控制價(jià)段走向電磁力矩控制,目前船上使用的大部分是電磁控制式陀螺羅經(jīng)。
陀螺羅經(jīng)由主羅經(jīng)及其附屬儀器組成,主羅經(jīng)由靈敏部分、隨動部分和固定部分組成,靈敏部分由陀螺儀及其控制設(shè)備和阻尼設(shè)備組成,隨動系統(tǒng)跟蹤靈敏部分運(yùn)動,把靈敏部分支撐在固定部分上,通過傳向系統(tǒng)將主羅經(jīng)航向傳遞到分羅經(jīng)中去;附屬儀器部分設(shè)有控制箱和報(bào)警裝置,對羅經(jīng)進(jìn)行啟動關(guān)閉和監(jiān)視其工作。
圖1.1.2電羅經(jīng)復(fù)示器及其方位儀
2公約要求
2.1SOLAS74-46/CV/R19.2.5:所有500總噸及以上的船舶,除了滿足本條2.3(不包括2.3.3和2.3.5)和2.4的要求外,還應(yīng)有:
1臺電羅經(jīng),或其他裝置,用于通過船載非磁性裝置來確定和顯示船舶首向,操舵員能在主操舵位置清晰地讀取。這些裝置也應(yīng)傳送首向信息以輸入到本條2.3.2、2.4和2.5.5所述的設(shè)備中;
1臺陀螺羅經(jīng)航向復(fù)示器或其他裝置,用于將可視的航向信息傳送到應(yīng)急操舵位置(如設(shè)有);
1臺陀螺羅經(jīng)方位復(fù)示器或其他裝置,通過使用上述.1提及的陀螺羅經(jīng)或其他裝置,在水360°的范圍內(nèi)量取方位。盡管如此,小于1,600總噸的船舶應(yīng)盡可能配備該裝置;
舵、螺旋槳、推進(jìn)器、螺距和工作模式指示器,或其他裝置,用于確定和顯示舵角、螺旋轉(zhuǎn)速、推力和推力方向以及,如可能,側(cè)推的推力和方向、螺距和工作模式,所有這些指器在指揮駕駛位置都應(yīng)清晰可讀;
1臺自動跟蹤儀(ATA)或其他裝置,用于自動標(biāo)繪其他目標(biāo)的距離和方位,以確定碰撞危險(xiǎn)。
2.2 根據(jù)SOLAS74-46/CV/R18.2&.3的要求, 在2002年7月1日及以后安裝,用于執(zhí)行第19條和20條的功能要求的系統(tǒng)和設(shè)備,如適用,包括相關(guān)的后備裝置,應(yīng)不低于本組織通過的適當(dāng)?shù)男阅軜?biāo)準(zhǔn)。當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備替換或添加到在2002年7月1日之前建造的船舶上時(shí),這些系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)在合和可行的范圍內(nèi)符合2002年7月1日及以后安裝上船的性能標(biāo)準(zhǔn)要求。
ü 羅盤卡上應(yīng)按1度或其分?jǐn)?shù)分成相等的刻度,從000?到360?至少每10?應(yīng)以一個(gè)數(shù)字表示;
ü 羅經(jīng)應(yīng)提供足夠照明,還應(yīng)備有減光設(shè)備;
ü 在緯度60?及以下,開啟后,應(yīng)在6小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定,在任何船首向和在緯度60?及以下的任何緯度上,穩(wěn)定點(diǎn)誤差應(yīng)不超過±0.75?X緯度正割,船首向讀數(shù)應(yīng)取每隔20分鐘的10個(gè)讀數(shù)的平均值,單個(gè)首向讀數(shù)和平均值的均方根應(yīng)小于0.25?X緯度的正割,兩次試驗(yàn)之間穩(wěn)定點(diǎn)誤差的重復(fù)值應(yīng)在0.25?X緯度的正割范圍內(nèi);
ü 啟動期間,船舶處于6秒~15秒之內(nèi)任何簡諧運(yùn)動周期的橫搖及顛簸狀態(tài)下,最大角度為5?,而最大水平加速度為0.22m/s2;
ü 主羅經(jīng)穩(wěn)定點(diǎn)誤差的重復(fù)差值應(yīng)在±1?±緯度正割以內(nèi);
ü 航速29節(jié),穩(wěn)定狀態(tài)的剩余誤差不超過±0.25X緯度的正割;
ü 航速20節(jié),快速變速產(chǎn)生誤差應(yīng)不超過±2?,作180?快速變向所產(chǎn)生的誤差應(yīng)不超過±3?;
ü 最大角度為20?、10?和5?時(shí),最大水平加速度不超過1m/s2時(shí),瞬間及穩(wěn)定狀態(tài)的誤差不超過1?X緯度的正割;
ü 主羅經(jīng)與復(fù)示器之間讀數(shù)的最大差值在所有操作條件下不應(yīng)超過±0.5?;
ü 電羅經(jīng)的每個(gè)組件均標(biāo)明其與標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)或操舵磁羅經(jīng)之間的最小安全安裝距離;
ü 船首基線應(yīng)與羅經(jīng)盤上的中心在同一垂直面上,并準(zhǔn)確地對準(zhǔn)在前后方向上;
ü 應(yīng)設(shè)有校正航速和緯度所引起的誤差的設(shè)施;
ü 應(yīng)設(shè)有自動報(bào)警裝置,指示羅經(jīng)系統(tǒng)中的重大故障;
ü 應(yīng)提供資料,使船上的主管工作人員能有效地操作和維護(hù)設(shè)備;
ü 設(shè)備應(yīng)當(dāng)有制造廠名、型號和/或出廠號碼說明;
ü 應(yīng)能向其他助航設(shè)備提供首向資料。
3. 檢查要點(diǎn)與缺陷處理原則
3.1 陀螺羅經(jīng)的檢查主要包括隨動系統(tǒng)靈敏度的檢查、隨動速度的檢查、羅經(jīng)復(fù)示器的檢查、故障報(bào)警的檢查和照明檢查等,在PSC檢查中一般只對陀螺羅經(jīng)的航向誤差進(jìn)行檢查:
2 船舶靠泊時(shí)絞緊首尾纜索,使船舶平行靠泊在碼頭上,船舶的航向與泊位的走向基本上是一致的,并從海圖上量取泊位的走向,用真方位減去主羅經(jīng)航向就可以得到非常近似的羅經(jīng)查;
2 在海上求取羅經(jīng)差的方法是根據(jù)天體方位表求出天體或太陽方位,諸如:觀測天體高度和太陽出沒方位,計(jì)算方位減觀測方位求取羅經(jīng)差;
2 當(dāng)然,我們在進(jìn)出港時(shí),可以通過疊標(biāo)來核對羅經(jīng)差。
2 主羅經(jīng)與復(fù)示器之間讀數(shù)的最大差值在所有操作條件下不應(yīng)超過±0.5?
2 船首基線應(yīng)與羅經(jīng)盤上的中心在同一垂直面上,并準(zhǔn)確地對準(zhǔn)在前后方向上;
2 應(yīng)設(shè)有校正航速和緯度所引起的誤差的設(shè)施;
3.2 通常陀螺羅經(jīng)的航向誤差一般不超過±0.5o;如果發(fā)現(xiàn)陀螺羅經(jīng)誤差較大時(shí),PSCO可以要求船舶在本港進(jìn)行修理,若本港沒有修理能力,船長應(yīng)作了適當(dāng)安排,確保航行安全,則這些設(shè)備的功能故障不應(yīng)視為船舶不適航,或作為使船舶滯留在不易提供維修設(shè)施的港口的理由,應(yīng)允許船舶駛往就近有能力修理的港口進(jìn)行修理。
二、磁羅經(jīng)
1,磁羅經(jīng)一般介紹
磁羅經(jīng)具有結(jié)構(gòu)簡單,不易損壞,使用迅速,性能可靠,堅(jiān)固耐用,維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代航海中仍為船舶必備的基本航海儀器之一,船用磁羅經(jīng)一般由下列基本部分組成的:羅盆(羅盤、羅盆液體、軸針、羅盆本體和空氣膨脹室等)、羅經(jīng)柜(柜內(nèi)外分別裝有自差校正器、常平環(huán)、傾斜儀和照明設(shè)備等)和自差校正器(縱磁棒、橫磁棒、垂直磁棒、軟鐵片或球和佛氏鐵等);羅盆裝在羅經(jīng)上部的減振器上,羅盆上有上下兩室,通過細(xì)管將兩室連通,羅經(jīng)盤是用軸針支承在上室的液體中,該液體為酒精和蒸餾水的混合液,通常酒精和蒸餾水的比例為45%:55%,羅經(jīng)柜均由非磁性材料制成,其頂部有一呈圓錐形的羅經(jīng)蓋,前后有玻璃窗口,羅經(jīng)柜兩側(cè)支架放置軟鐵片盒或軟鐵球,其正前方有一豎直圓筒,內(nèi)裝佛氏鐵或木塊,在羅經(jīng)柜外部正后方裝有傾斜儀,用以判斷船舶傾斜情況,在羅經(jīng)柜上部裝有照明電燈,在其內(nèi)部設(shè)有垂直銅管和縱橫磁棒的架子,用以存放垂直、縱橫磁棒。
安裝在鋼質(zhì)海船上的磁羅經(jīng)由于受船磁的影響,磁針不是指向磁北,而是指向羅北,磁北與羅北之間的夾角即為磁羅經(jīng)差,若不校正磁羅經(jīng)裝在鋼鐵制造的船上產(chǎn)生自差,它將失去助航的作用,因此,有必要對磁羅經(jīng)的自差進(jìn)行校正。測定磁羅經(jīng)自差的方法通常有如下幾種:利用天體測定自差(天體高度應(yīng)在30°以下);利用疊標(biāo)測定自差(疊標(biāo)最好由互相垂直的兩組疊標(biāo)組成,以保證船舶在任意航向上航行時(shí)至少有兩個(gè)以上疊標(biāo)線可供觀測);利用遠(yuǎn)距離單一物標(biāo)測定自差(首先要知道單一物標(biāo)相對于船位的磁方位);相互方位測定自差法(利用船岸互測方位求自差);利用陀螺羅經(jīng)作航向比對求自差(自差=電羅航向+陀螺羅經(jīng)修正量-磁差-磁羅航向);與標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)作航向比對求操舵羅經(jīng)自差(現(xiàn)修正標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)在該航向上的自差便得磁航向,再將磁航向與操舵羅經(jīng)航向比對便得操舵羅經(jīng)在該航向上的自差)。
圖1.2.1磁羅經(jīng)
圖1.2.2磁羅經(jīng)及其部件
2,公約要求
2.1 不論船舶尺度,所有船舶應(yīng)具有:
2 1臺經(jīng)過適當(dāng)校正的標(biāo)準(zhǔn)磁羅經(jīng)或其他裝置,獨(dú)立于任何電源,用于確定船舶航向并在主操位置顯示其讀數(shù);
2 1臺啞羅經(jīng)或羅經(jīng)方位裝置或其他裝置,獨(dú)立于任何電源,用于在水平360°的范圍內(nèi)量取位;
2 用于隨時(shí)校正航向和方位為真實(shí)值的裝置;
2.2所有150總噸及以上的船舶和不論尺度大小的客船,除了滿足SOLAS74-46/CV/R19.2.1段的要求外,還應(yīng)設(shè)有:
v 1臺可以與SOLAS74-46/CV/R19.2.1.1中提到的磁羅經(jīng)進(jìn)行互換的備用磁羅經(jīng),或其他裝置,用于通過替換置或雙套設(shè)備來執(zhí)行SOLAS74-46/CV/R19.2.1.1規(guī)定的功能。
2.3磁羅經(jīng)性能標(biāo)準(zhǔn):
羅經(jīng)卡應(yīng)刻成360 個(gè)分度,每10度有一個(gè)數(shù)字指示,從北( 000°)順時(shí)針到360°基點(diǎn)用大字母N、E 、S 和W 表示。北點(diǎn)可以用合適的標(biāo)記表明;
羅卡在軸針上的偏心和羅卡在磁力系統(tǒng)中定向的不正確,在任一船首方向不應(yīng)超過0. 5°;
操舵羅經(jīng)的羅卡應(yīng)能在日光或人造光下從1 . 4 米距離處清晰可讀, 允許使用放大鏡;
校正磁鐵應(yīng)有一個(gè)不少于11.2KA /m 的高矯頑力;
校正感應(yīng)船磁的材料應(yīng)有一個(gè)低頑磁和矯頑力;
磁羅經(jīng)和羅經(jīng)柜的其他材料都應(yīng)是非磁的, 盡合理和實(shí)際可行由這些材料所引起的羅卡偏差不應(yīng)超過 ( )o (H是羅經(jīng)所在位置的磁通量的水平分量);
羅卡直徑小于200 毫米的羅經(jīng)在溫度20°±3°,以1 .5/ 秒的勻速旋特時(shí), 羅卡的偏差不超過(36/H)°;
羅卡直徑為 200 毫米或以上時(shí), 羅卡的偏差不超過(54/H)°;
摩擦引起的誤差在溫度20°±3°時(shí)不應(yīng)超過(3/H)°;
磁場的水平分量為18μT 時(shí), 羅卡在一個(gè)起始偏量40°后, 它的半周期不應(yīng)小于12 秒;
在一個(gè)起始偏量90°后, 恢復(fù)到磁子午線±1° 內(nèi)所需的時(shí)間不應(yīng)超過60 秒;
必須安裝主用和應(yīng)急的照明, 應(yīng)裝有亮度控制;
如果以標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)的電氣復(fù)示器做為操舵羅經(jīng), 其傳送系統(tǒng)應(yīng)備有主電源和應(yīng)急電源;
當(dāng)羅經(jīng)柜內(nèi)任一方向傾斜40°時(shí), 它的邊圈仍應(yīng)保持水平, 這樣在任何海浪或天氣余件下, 羅經(jīng)就不會被逐出;
如果它們不懸掛在常平環(huán)內(nèi), 則必須在所有方向上保持羅卡不少于30° 的向由度;
羅經(jīng)設(shè)備如實(shí)際可行和合理應(yīng)安裝在船的中線上。主船首基線應(yīng)指示船首方向, 其準(zhǔn)確度為±0 . 5°;
操舵羅經(jīng)應(yīng)相使操舵位置上的舵工清晰地讀??;
操舵羅經(jīng)所要求的最小距離可以減少到按圖表給出值的65 % , 但不得少于1 米;
每一個(gè)磁羅經(jīng)需經(jīng)正確校正, 它的剩余自差表或曲線應(yīng)放在羅經(jīng)的附近隨時(shí)可用;
3,檢查要點(diǎn)和缺陷處理原則
3.1對磁羅經(jīng)檢查應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注磁羅經(jīng)各個(gè)部分的檢查,如下:
磁羅經(jīng)羅盆是否存在氣泡,若有氣泡,它會對航向和方位觀測都會產(chǎn)生誤差,必須給予消除,檢查人員和駕駛?cè)藛T應(yīng)知道產(chǎn)生氣泡的原因,即:由于羅盆中液體遇冷收縮或羅盆內(nèi)固有氣泡從氣室內(nèi)溢出,周圍不水密而產(chǎn)生氣泡;方可糾正此缺陷;
對羅盤靈敏度的檢查,主要關(guān)注羅盆的軸帽和軸針之間的摩擦力大小,如果軸針磨損或軸帽破裂,表明摩擦力較大,就會影響羅經(jīng)指向的準(zhǔn)確性,嚴(yán)重者,磁羅經(jīng)無法工作;
羅盤半周期檢查,每種類型的羅經(jīng)在出廠說明書中,都有羅盤擺動半周期的標(biāo)準(zhǔn);
方位圈的檢查包括方位圈旋轉(zhuǎn)中心的檢查、照準(zhǔn)架的檢查與調(diào)整和反光鏡的調(diào)整;
方位鏡的檢查;
每一個(gè)磁羅經(jīng)需經(jīng)正確校正, 它的剩余自差表或曲線應(yīng)放在羅經(jīng)的附近隨時(shí)可用;
操舵羅經(jīng)應(yīng)相使操舵位置上的舵工清晰地讀取;
羅經(jīng)設(shè)備如實(shí)際可行和合理應(yīng)安裝在船的中線上。主船首基線應(yīng)指示船首方向, 其準(zhǔn)確度為±0 . 5°
如果以標(biāo)準(zhǔn)羅經(jīng)的電氣復(fù)示器做為操舵羅經(jīng), 其傳送系統(tǒng)應(yīng)備有主電源和應(yīng)急電源;
操舵羅經(jīng)的羅卡應(yīng)能在日光或人造光下從1 . 4 米距離處清晰可讀;
磁羅經(jīng)及其附屬設(shè)備是否符合其性能標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.2 處理原則: 若磁羅經(jīng)存在上述問題,PSCO應(yīng)綜合考慮船舶實(shí)際狀況,對船舶適行性進(jìn)行綜合評估,本人建議給出以下行動代碼:17,或15,或16等。
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