国際海事デー丨強風や波に遭遇したときに船を安定して操縦するにはどうすればよいでしょうか?専門家は言う→

海上航行中の「強風・強波」とは、通常、寒波や熱帯暴風雨（激しい熱帯暴風雨や台風を含む）によって引き起こされる強風・強波を指します。これも相対的な概念です。小型・中型船舶の場合、レベル8～9の風波は「強風波浪」とみなされますが、大型船舶の場合、レベル10を超える風波は船舶の安全を脅かす恐れがあります。

強風や波は船舶の航行の安全性に大きな影響を与えます。これらは船の激しい揺れを引き起こし、船体の安定性、浮力、強度に影響を与えるだけでなく、乗組員の作業が困難になり、疲労が促進されます。

そこで疑問なのは、このような悪天候に遭遇したときに、どうやって船を安定して操縦できるかということです。 3月17日は「国際海の日」です。一緒に海事に関する知識を学びましょう。

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船の最大の敵：揺れ

19 世紀初頭、ナポレオンの兵士の一団がフランスのアンジェの橋を堂々と整然と行進しました。兵士の大集団が一斉に行進すると、彼らが生成した周波数が橋の固有周波数と一致しました。チームが橋のほぼ中央に到達したとき、橋は突然、自発的に激しく振動し、最終的に壊れて崩壊し、多くの人が死亡しました。

あらゆる物体には独自の周波数があります。物体の固有振動数が別の振動の周波数とまったく同じ場合、物体の振動の振幅は最大に達することがあります。この現象は私たちが「共鳴」として知っているものです。共鳴が起こると、しばしば大きな破壊的な影響が生じます。

海を航行する船舶も共鳴の危険にさらされているのでしょうか?いくつかの。

船が波間を航行するときの動きには、横揺れ、縦揺れ、船首の縦揺れ、上下揺れ、うねり、動揺の 6 種類があります。このうち、振ることと揺らすことはどちらも往復運動です。シェイクは x、y、z 軸の周りの回転であり、スウィングは x、y、z 軸に沿った直線運動です。これら 6 つの運動形態の 1 つまたは複数の固有周期が波の周期に近い場合、共振が発生し、船の揺れの振幅が増加します。

船の6自由度の動き

これら 6 つの動きのうち、ロールは最も発生しやすく、振幅が最も大きく、最も大きな影響を与えます。横揺れの固有周期が波の周期とほぼ等しい場合、調和横揺れが発生し、横揺れの振幅が増加して船が転覆する可能性があります。したがって、ハーモニックローリングは船舶にとって最大の敵です。

高調波振動を避けるにはどうすればいいですか?そのためには、船の揺れ周期を積極的に変える必要があります。例えば、波動周期が7～9秒の場合、この周期を避けるように進路や速度を適切に調整し、船の横揺れ周期を5秒未満、11秒以上に制御することで、調和的な横揺れを回避できます。

船首が波に当たった場合、ピッチ周期が波周期に等しいと、強いピッチによってデッキ上に大量の波が上がり、底打ち現象が発生します。ボトムシューティング現象とは何ですか？つまり、船首が上下動する際に、上向きに押し寄せる波にぶつかることがあり、船体と波がぶつかる音を伴うことが多く、また船体が振動して揺れることもあります。激しい縦揺れを抑えるには、緩慢な航行（速度を落とす、または風に逆らってゆっくり航行する）を採用し、必要に応じて航路を調整して、海況の厳しい地域を避けます。

「Z字型ナビゲーション」で対処

2 点間の最短距離は直線であることは誰もが知っています。しかし、風や波に対処するために、船はジグザグの航路を取らなければならないこともあります。強風や強波の場合には、波角（船首と波の方向との間の角度、頭波、横波、横波、横波、追従波など）がどのようなものであっても、船舶に危険をもたらします。

航路上で向かい波や横向きの波に遭遇した場合、波と船の相対速度が大きくなり、船体への波の影響も大きくなります。ひどい場合には、船が大きく横揺れし、甲板に大きな波が立ち、底にぶつかり、プロペラが空転するなどの症状が発生します。

Z字型ナビゲーション

そのため、波に逆らって航行する場合は、一般的に速度を落として進路を調整する必要があり、Z航法、つまり船首を波の方向に対して20°～40°の角度で一定距離航行させ、その後、船首の反対側が20°～40°の角度で波を受ける斜波航行法に切り替える方法が最も効果的な方法です。これにより、一定の速度を確保できるだけでなく、船の揺れ幅も低減できます。

Z ナビゲーション方式は、一般的に中型および大型船舶、特に大型コンテナ船に適用されます。小型船や波の衝撃に耐えられない船の場合は、代わりに「漂流」方式を使用する必要があります。名前の通り、船の主機関が停止し、船が風や波に流される状態です。

津波が襲ったとき、なぜ人々は海に向かって歩くのでしょうか?

2004年12月26日、インドネシアのスマトラ島北方のアンダマン海付近の海底でマグニチュード9.3の地震が発生し、世界に衝撃を与え、スマトラ島北方のインド洋で巨大津波を引き起こした。津波は高さ10メートルを超える巨大な波を引き起こし、多数の死傷者と財産の損失を引き起こした。

この間、ばら積み貨物船がインド南部のチェンナイ港で荷降ろし作業を行っていた。船長が船の側面にある水位計（地下水位や潮位の変化を観測するためのものさし）を観察しながらタラップに戻ろうとしたちょうどその時、突然地面全体と桟橋が激しく揺れた。人が安定して立つこともできず、横の船舶クレーンも危険なほど揺れていた。その時、船長はタラップにいる船員に叫び、同時にタラップに飛び乗った。「急いで、地震が起きている、主機関を準備しろ！」

この瞬間、埠頭全体に警報が鳴り響きました。船長はブリッジに駆け寄り、すぐに港湾当局に連絡して水先案内人を埠頭から遠ざけるよう要請したが、通信は完全に途絶えた。危機的な瞬間、船長はためらうことなく、直ちに船員たちにケーブルを切り離し、急いで船に乗り込むよう命令した。機関長は車両を準備した後、タグボートの助けを借りずに船を回して急いで港から出港した。ドックを出た直後、船のクレーンは元の停泊地で海中に倒れた。

船長は地震が必然的に津波を引き起こすことを知っていたので、船に速度を上げて深海に向かうよう命令した。 2時間後、ばら積み貨物船はすでに港から20海里以上離れた広大な海上にいた。当時、チェンナイ港は混乱状態にありました。巨大な波が海岸に向かって押し寄せた後、埠頭を離れなかったすべての船は、乱雑な状態で岸壁に横たわっていました。

津波が発生したとき、ばら積み貨物船の船長はなぜ船を広大な海に航行させたのでしょうか?

賢明な船長は津波についてよく知っていなければなりません。津波の中心に船を直接破壊するような不規則な巨大な波がない限り、船は安全です。これは、「竜巻の中心は最も安全な場所である」とよく言われることと同じです。

津波は、海底地震、火山の噴火、または海底の崩壊や地滑りによって引き起こされる巨大な波です。一般的に言えば、津波のエネルギーが伝播・拡散する過程で水層のみを上昇させる場合、たとえ水位が10メートル以上上昇したとしても、波が船に直接影響を及ぼさない限り、船は広大な海上で良好な浮力と安定性を保ち、水位が上昇して船が持ち上げられた状態で安全に水上に浮かぶことになります。

そのため、津波に遭遇した場合、船は速やかに陸地から離れ、津波が発生した場所から遠ざかる必要があります。隠れる時間がない場合は、波の影響を軽減し、船体の安定性を保つために、緊急に二重錨泊を採用する必要があります。海面が穏やかになったら、できるだけ早く外洋に出航してください。

強風と波の航海中、波が船首に打ち寄せ、船室のガラスに飛び散った / 北海艦隊

パスカルはこう言いました。「人間は一本の葦に過ぎず、自然界で最も弱い存在です。しかし、人間は考える葦です。…私たちの周りの世界は広大で無限ですが、最も小さな人間の精神ほど偉大ではありません。」

実際、この原理はセーリングにも応用できます。果てしない海の上では、巨大な鋼鉄の船も、もろく、揺れる小舟と化します。幸いなことに、船を操縦する人は考え、経験を総括し、教訓を振り返り、そしてそれを風や波に対処して克服するための知恵と勇気に凝縮します。航海とは、そのような職業ではないでしょうか。

企画・制作

出典: 凝縮

著者：大連海軍士官学校航海科教師科学普及基地主任、張志友

モルト・ヤン サイエンスクリエイター

編集者：鍾延平

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