黎法明+黃志新+黃星柱

摘 要：本文對(duì)“東方之星”旅游船的翻沉及其穩(wěn)性缺陷進(jìn)行了分析，并對(duì)一般單體旅游船的穩(wěn)性特點(diǎn)進(jìn)行分析研究，得出一個(gè)初步的結(jié)論：這類船遇到突然的自然災(zāi)害或人為事故而翻沉，可能是一個(gè)較大的概率事件。為保障旅游船的航行安全，從旅游船穩(wěn)性要求及游船乘坐的高檔性的矛盾中，研究得出在內(nèi)河或湖泊中使用，雙體船是一個(gè)較佳的選項(xiàng)。若是海上郵船，則以三體船較為理想。

關(guān)鍵詞：東方之星 旅游船 穩(wěn)性 對(duì)策

近年來(lái)，大型游輪在海上翻船事故頻發(fā)，如2012年的歌詩(shī)達(dá)“協(xié)和”號(hào)郵輪事故、2014年的韓國(guó)“世越”號(hào)客輪事故、2015年中國(guó)的“東方之星”號(hào)事故等等，如何保持旅游船的穩(wěn)性，確保旅游船的安全航行，是一個(gè)值得深入思考的問(wèn)題。

1.“東方之星”號(hào)翻沉的穩(wěn)性分析

1 . 1“東方之星”號(hào)翻沉基本情況

“東方之星”長(zhǎng)76.5米、寬11米、高13，型深（3.1+0.1）米，吃水深度2.5米。東方之星客輪的長(zhǎng)寬比是5.95：1，寬高比是1：1.18，見(jiàn)圖一（正立面圖），圖二（每層平面圖），該輪傾覆時(shí)既沒(méi)有超載，也沒(méi)有超期服役。

“東方之星”輪航行至長(zhǎng)江中游大馬洲水道時(shí)突遇颮線天氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)伴有下?lián)舯┝?、短時(shí)強(qiáng)降雨等局地性、突發(fā)性強(qiáng)對(duì)流天氣。受下?lián)舯┝饕u擊，風(fēng)雨強(qiáng)度陡增，瞬時(shí)極大風(fēng)力達(dá)12～13級(jí)，1小時(shí)降雨量達(dá)94.4毫米。在強(qiáng)風(fēng)暴雨作用下，風(fēng)舷角和風(fēng)壓傾側(cè)力矩逐步增大（船舶最大風(fēng)壓傾側(cè)力矩達(dá)到船舶極限抗風(fēng)能力的2倍以上），船舶傾斜進(jìn)水并在一分多鐘內(nèi)傾覆。

調(diào)查組還查明，“東方之星”輪抗風(fēng)壓傾覆能力不足以抵抗所遭遇的極端惡劣天氣。該輪建成后，歷經(jīng)三次改建、改造和技術(shù)變更，風(fēng)壓穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)逐次下降。

1 . 2“東方之星”號(hào)翻沉的穩(wěn)性分析

龍卷風(fēng)和暴雨突襲擊，其實(shí)這應(yīng)該只是造成東方之星翻船事故的客觀的相關(guān)誘因之一，不是東方之星翻船事故的主因。很多專家不解，為什么2000多噸級(jí)的這么大型客船能夠這么容易被一陣強(qiáng)風(fēng)吹倒？

這船就像一座4層的高樓（如圖1和圖2），重心特別高，坐落在軟地基上，只有2.3m深，但卻沒(méi)有一個(gè)樁，而側(cè)面的面積又特別大，因此一旦有側(cè)面的大風(fēng)，就肯定容易翻船的，“東方之星”號(hào)翻沉，是船舶在強(qiáng)風(fēng)中的穩(wěn)性不足引起。雖然該船舶穩(wěn)性符合船舶穩(wěn)性檢驗(yàn)的要求，但風(fēng)壓穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)偏低，如何保障這類游艇船在大風(fēng)中的航行安全，是我們面對(duì)的一個(gè)重要的課題。

1.3影響船舶穩(wěn)定性因素

（1）船舶重心越低，穩(wěn)性越好，反之越差。

（2）船寬越大，穩(wěn)性越好，反之越差。

（3）型深越大，穩(wěn)性越好，反之越差。

（4）中國(guó)船級(jí)社法定規(guī)則對(duì)穩(wěn)性的要求與IMO（國(guó)際海事組織）的要求最大的不同是，IMO增加了天氣衡準(zhǔn)這項(xiàng)（當(dāng)船舶的長(zhǎng)度大于等于24米的話，要增加天氣衡準(zhǔn)這個(gè)項(xiàng)目的校驗(yàn)，看能否滿足要求）。IMO規(guī)定了在正常裝載狀況下，船舶抵港橫風(fēng)和橫搖聯(lián)合作用應(yīng)具有的能力。我國(guó)的規(guī)定是：穩(wěn)性衡準(zhǔn)數(shù)K≥1。

（5）穩(wěn)性過(guò)小，首先不能保證船舶具有抵御風(fēng)浪的能力，導(dǎo)致船舶翻沉。但是穩(wěn)性過(guò)小卻會(huì)延長(zhǎng)船舶搖擺周期，在客船上可以提高乘客的舒適度。也就是說(shuō)，郵（游）船往往為了增加乘客舒適度，卻犧牲了穩(wěn)性，加大了船舶在遭受風(fēng)浪時(shí)翻船的危險(xiǎn)性。

（6）遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)復(fù)原力矩要大于傾斜力矩，否則會(huì)被風(fēng)吹倒了，東方之星是沒(méi)能滿足這一條件的！該輪在21.5米/秒（9級(jí)）以上橫風(fēng)時(shí)，或在32米/秒瞬時(shí)風(fēng)（11級(jí)以上），風(fēng)舷角大于21.1°、小于156.6°時(shí)就會(huì)傾覆。

2.解決旅游船的穩(wěn)性不足的對(duì)策

2 . 1單體旅游船

因?yàn)槌俗糜未娜硕际菆D一種享受，為了眼界開(kāi)闊，都想乘坐高一點(diǎn)，都要直視窗外的美景，因此買票都在三等以上（甲板以上），甲板以下的4、5等倉(cāng)位是絕對(duì)沒(méi)有旅游者肯要的，故旅游船就取消了甲板以下的倉(cāng)位，也沒(méi)有壓倉(cāng)貨，因此就變成了一座重心很高的高樓淺淺的漂浮在水面上，穩(wěn)定性很差，因此大風(fēng)一吹就翻了。

另外郵輪設(shè)計(jì)都有一個(gè)指標(biāo)要求，要求舒適度，船不搖或少搖擺，顧客才舒服。但是這是以犧牲了穩(wěn)性為代價(jià)的，一旦天氣發(fā)生變化，狂風(fēng)吹側(cè)或觸礁，引起船體進(jìn)水，原來(lái)的穩(wěn)性條件發(fā)生了改變，就容易翻沉。

單體旅游船無(wú)法無(wú)法解決上述這些矛盾，處于潛在的危險(xiǎn)的狀況。既要高高在上，乘坐舒適，又要穩(wěn)定平安，唯有靠雙體或三體船了。

2 . 2雙體旅游船

2.2.1雙體旅游船優(yōu)點(diǎn)

所謂雙體船，就是水線面以下有左右兩個(gè)相似的船體，浸沒(méi)在水中，上面連成一個(gè)寬闊、高大的船體，這樣，在船的重心，裝載量及船高與單體船同樣甚至超過(guò)單體船的情況下，由于它的船體較寬，按照前述第二條，它的穩(wěn)定性會(huì)比單體船大大的提高，除此之外，還有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）具有良好的居住條件與寬闊的休閑甲板；（2）航速較快，有利的航速為Fn=0.3～0.75之間；（3）良好的操縱性能（雙車雙舵，回旋性能好）；（4）穩(wěn)性比單體船好得多，受側(cè)風(fēng)時(shí)，它的橫飄比單體船小得多；（5）在保持最佳尺度的情況下，吃水深度比單體船少；（6）推進(jìn)效率高。

因而能很好的適合做旅游船，特別適合在淺水的內(nèi)河或湖泊航行。

2.2.2雙體旅游船缺點(diǎn)

（1）由于這種船的船體較寬，因而它的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩較大，船體的橫向搖擺周期較短（4～6秒），與縱向周期較為接近，在波長(zhǎng)較短的波浪作用下，較易發(fā)生縱-橫耦合諧振運(yùn)動(dòng)，這個(gè)搖擺周期也接近人體的暈船周期；并且它的加速度較大（達(dá)0.25g），故人體極易感覺(jué)不適，容易暈船，不太適合海上航行。（注：一般認(rèn)為船舶自由周期不應(yīng)小于9s，而15s是比較合適的。）

（2）由于橫搖周期較短，不利于在大海中航行。

（3）兩個(gè)片體增加了摩擦阻力，并且增加了興波阻力。

改進(jìn)的辦法：①加大雙體船的長(zhǎng)度。②減少兩船體的寬度。這兩種辦法都是為了使得該船的縱-橫搖擺周期不要較為接近，以免耦合諧振，適合沿海航行。

因此雙體船特別適合內(nèi)河及湖泊的游船。但不太適合遠(yuǎn)洋郵輪。

2.3三體旅游船

所謂三體船，就是在中央有一個(gè)較大的主船體，左右兩邊各并列一個(gè)副船體，它們共同負(fù)擔(dān)整船的浮力，水線面上，有一個(gè)整體的高大船體，作為游船的居住、生活間。

三體船既具有單體及雙體船的所有優(yōu)點(diǎn)，又克服了它們的缺點(diǎn)。除此之外還特別有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）它的消波性能特別好；（2）船舶的生存力強(qiáng)，增加船舶與旅客的安全性；（3）較好的舒適性，避免了雙體船的“扭搖狀態(tài)”（3.2.2節(jié)第 1、2點(diǎn)）；（4）興波阻力比單體及雙體船都?。唬?）推進(jìn)效率高和靈活的操縱性；（6）良好的經(jīng)濟(jì)性；故此種船型特別適合海上航行，適合作為海洋郵船之用。

3.結(jié)語(yǔ)

旅游船既要眼界開(kāi)闊，就必須高高的浮在水面上，讓游客得到高尚的享受；而船舶穩(wěn)性安全是關(guān)系到旅游船的航行安全及旅客的生命安全，在進(jìn)行旅游船的設(shè)計(jì)建造時(shí)應(yīng)給予充分的考慮，盡可能把船舶設(shè)計(jì)為最安全的船型，保證有足夠的船舶穩(wěn)性，確保旅游船能抵抗大風(fēng)的能力，保障旅客的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，這樣既能兼顧旅游享樂(lè)又具有足夠安全的船只，根據(jù)中、外多起海難事故的教訓(xùn)及前面的分析，單體船是很難保證的，而雙體和三體船卻有一箭雙雕的功效。

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