淺談全回轉舵槳車客渡船的優勢

黃樂平

（廣州市舶昇船舶工程技術顧問有限公司，廣州 510250）

1 前言

隨著人們物質生活水平的提高，越來越多家庭擁有自己的汽車，并作為出行或旅游的交通工具。車客渡船是一種兼載運汽車與乘客的水上交通工具，它與其他運輸方式相比具有難以取代的優勢：車客渡船可以利用天然的航道優勢，可明顯減少航運距離和航運時間。特別是島嶼之間或島嶼與海岸之間的航線，在沒有直通橋梁的情況下車客渡船成為緩解交通壓力的重要角色。提升船舶的裝載能力及穩定性、安全性、可靠性、方便性、快速性等性能，成為車客渡船重要的發展方向。

2 全回轉舵槳裝置簡介

全回轉舵槳裝置是一種較為先進且特殊的推進裝置，該裝置能夠同時完成船舶的推進和操縱功能，省略了常規的舵系系統。該技術是由瑞典科學家發明，目前無論是在國內還是國外都是一項非常成熟的技術。

全回轉舵槳裝置是一種角傳動Z 型推進裝置，即主機、齒輪箱、螺旋槳不在同一條軸線上，主機功率是通過Z 型減速傳動機組傳遞給螺旋槳。全回轉舵槳裝置最大的特點，是螺旋槳能夠在360o水平方面自由轉動，轉向靈活方便。

3 車客渡船的分類

3.1 按車輛上、下車客渡船的形式分類

按車輛上、下車客渡船的形式分類，大致可分為三類：

（1）橫向通道車客渡船。由舷側停靠碼頭，車輛從船舶舷側上、下；

（2）端頭型（單通道）車客渡船。由船首或船尾停靠碼頭，車輛從船舶一端上、下；

（3）貫通型（雙通道）車客渡船。靠岸時船首、尾均可停靠碼頭，車輛不必在船上掉頭或倒車，上、下非常方便，明顯減少了車輛上、下時間。我司設計的車客渡船都是采用這種形式，主甲板作為車輛甲板，車輛停在主甲板中間，主甲板左右兩舷作為乘客的休息區。

3.2 按推進方式分類

按推進方式分類，通常可分為以下三類：

（1）平板渡駁。該渡船是沒有動力的，需要由拖輪側拖航行，其安全性不好（渡駁甲板上的遮陽棚會遮擋拖輪駕駛的視野，橫過主航道時容易因視野盲區與來往主航道的船舶碰撞），目前已被逐漸淘汰；

（2）常規推進車客渡船。該類船是目前最常見的車客渡船，其推進裝置和操縱裝置是分開的，即由螺旋槳推動船舶、由舵操縱船舶的航向；

（3）全回轉舵槳車客渡船。該類船采用全回轉舵槳裝置，實現舵葉、螺旋槳合一，實現船舶的推進和操縱，不需要另外配備舵系統。

4 全回轉舵槳車客渡船的優勢

全回轉舵槳車客渡船對比傳統推進車客渡船有著顯著的優勢。

4.1 減少碼頭對車客渡船的影響

目前許多車客渡船碼頭是采用階梯式碼頭，碼頭前沿為直壁式，一般以0.8 m ～1.0 m 作為一個階梯。當不同潮位時，船舶停靠在不同標高的碼頭上，汽車通過放下的跳板上、下渡船。

另有一部分車客渡船碼頭是采用斜坡式碼頭，碼頭坡度一般為1/8～1/12，一直延伸至水下一定距離。這種碼頭的優點是簡單、投資少、可適應的潮差大，但船型限制較大，只適應于吃水淺的中小型渡船。

前幾年有兩個渡口委托我司各設計1艘車客渡船。這兩個渡口的靠泊碼頭是斜坡式碼頭，碼頭長近100 m、潮位差最高達到10 m。這兩個渡口當時是用拖輪側拖平板渡駁來運載乘客和汽車，由于這兩條航線橫跨主航道，容易同來往主航道的船舶碰撞，安全隱患很大。為此，兩個渡口委托我司設計新的車客渡船，新船要求裝載15 輛貨車和500 名乘客，對比當時使用的平板渡駁的載重量提升不少。經過我司對兩個渡口現場調研，發現如果采用常規推進方式，由于螺旋槳及舵葉安裝位置比較靠近船尾或船首封板，且因載重量增加，新設計的車客渡船比平板渡駁的吃水增加較多，所以在潮位低的時候近碼頭端的螺旋槳及舵葉容易碰到河床，造成螺旋槳及舵葉的損壞。因此我司經過詳細分析，決定新車客渡船設計采用全回轉舵槳裝置代替常規的推進裝置。該裝置安裝位置更靠近船舶的中橫剖面，距離船首或船尾封板至少有5～6 m，即使在潮位低靠泊碼頭時亦不會損壞全回轉舵槳裝置。這兩艘車客渡船至今已營運數年，達到預期的目標，并得到船東的好評。隨后，這兩個渡口又陸續委托我司設計多艘同類型的車客渡船，逐漸淘汰了之前的平板渡駁。

4.2 節約燃料、提升推進效率和航速

我司在新車客渡船上配置的全回轉舵槳裝置為對轉槳，即采用兩個相反方向旋轉的螺旋槳。由于螺旋槳反方向旋轉，能回收通常由一個螺旋槳損失的旋轉能量，使螺旋槳后的水流幾乎平行于船舶前進方向，使燃料節省約10%、推進效率提高約8%～10%、航速提高大于10%。

4.3 操縱方便

常規推進的車客渡船，一般設有兩個或四個螺旋槳，螺旋槳及舵葉安裝位置靠近船尾或船首封板。該類型船的駕駛臺通常有兩種形式：一種是駕駛室前壁和后壁各設置一張駕駛臺；另一種也是兩個駕駛臺，但兩個駕駛臺背靠背設置在駕駛室正中央，船舶向前航行時，船長站在駕駛臺后方操縱，船舶向后航行時在駕駛臺前方操縱。

全回轉舵槳車客渡船，僅需配備兩臺全回轉舵槳裝置，該裝置對角布置，即一臺布置在左前舷、另一臺布置在右后舷，或者一臺布置在右前舷、另一臺布置在左后舷。駕駛室正中央布置兩張駕駛臺，中間設一張高腳轉椅，駕駛臺上設操縱手柄（操縱手柄比方向盤操縱更加便捷），船舶反向航行時船長只要將轉椅轉180o即可進行操縱，減少船長的勞動強度。另外，全回轉舵槳車客渡船能夠兩頭對開，即向船首方向航行或向船尾方向航行都可以，停靠碼頭時無需旋轉船身，靠泊碼頭后跳板直接搭在碼頭上，汽車和乘客上、下船均很方便。

4.4 穩定、安全、可靠

常規推進車客渡船是靠機械自身完成倒車，即靠齒輪箱反向輸出扭矩，倒車速度一般僅為正車的50%～60%；全回轉舵槳裝置除保留原來倒車功能外，還可以利用對轉槳360o旋轉的特點，通過螺旋槳在水平方面內旋轉180o來完成倒車操縱，倒車速度理論上可達到100%（車客渡船首尾線型對稱），所以能明顯減低因倒車不及時造成的各類型事故，包括船舶碰撞、沉船、觸礁等。另外，由于全回轉舵槳裝置對角布置，船舶回轉時不會產生橫傾，所以在轉彎、掉頭時更加靈活，航行安全可靠。

5 結束語

車客渡船是一種客船，設有全回轉舵槳裝置的車客渡船對比常規推進的車客渡船更加穩定、可靠，更能保障船上乘客的安全，同時亦更加方便船長操作、提高航速。