怎样选择一艘合用的重型帆船

2006-10-11 16:53
    
 
作者在台北帆船协会进行本内容讲座
 
帆船所谓好坏,重点在合不合用
 
我们在文中讨论的范围为最常见的玻璃纤维制并备有压舱物的重型帆船keel boat:
作为沿岸航行及越洋航行之用。
讨论的目的在帮助我们能知道如何理智的掌握大原则,面对几乎完全陌生或并不熟悉的事物,但又被迫做重大抉择。
讲者(笔者)以多年经验并尽力搜录数据提供给大家分享,衷心地希望能对你(妳)有所帮助。
 
 
我们应该要有足够的知识(软件)以办认硬件(船),或更聪明地寻求有足够知识、技术、经验的人协助。
 

Choosing keel boat part

 
当您站在「船」前,首先您必须想象这艘船好像己完全被剥光,将所有的东西都移出船外,现在、您只见到:
船壳、龙骨、甲板、驾驶舱、水底阀门、管线、支索基坐板chain plate、所有的绞盘及支索基坐背板backing plate、索具等。
 
如这是您生平第一遭选船,建议您最好应特别注意:
千万不要被光鲜亮丽的外表迷惑,而只见其设计、结构、及建造质量。
仔细查看甲板与船壳结合处,而不是发亮的不锈钢厨具或窗帘的花色。这船的设计合您的目的?或这只是艘廉价船cheaply build boat.
 
  船只的大小不见得与航行安全与否成正比,但造价低廉的船则往往如此,选用小但质优、设计合宜的船较易操控且更能面对恶劣天候。较大但造价低廉的船或许看来美观而给您一个错误的印象,误导您走入完全错误的方向。
 
  即使您只打算将来只作短程的沿岸航行,造价低廉的船看来或许不致造成什么问题,但请您千万不要忘记您仍将面对东北季风及西南季风,而且船上所有的生命都维系在您所作的选择上。
 
最重要的几个重点:
1. 虚心的认知自己对船的知识及技术
2. 您将如何使用她(何种类型的航行)
3. 在什么水域航行
4. 知道这艘船的数据
5. 知道这艘船的设计(知道设计师的理念,是为了什么类型的航行设计)
6. 最后也是最重要的是绝对冷静的衡量Evaluate the boat passionlessly
 
注 :
  许多造船厂尝试造出一些多功能用船,希望能满足所有的客人,一艘万能船。但事实上行不通,而往往表现结果是都不理想。
 
  船壳、舵、龙骨是最重要的基件,选船的要件是先仔细查看其设计及基本结构是否适合您。
 
  了解那些部份是无法改变或无法加强的/可改变可加强的,而那些无法改变的部份最应该特别注意:
1. 甲板/ 船壳/ 尤其是甲板与船壳的连接处里/ 驾驶舱及龙骨/ 舵
2. 支索基坐背板backing plate
 
我们更应从法斯耐特 Fastnet force 10惨痛的教训学习,不幸的是前人的宝贵经验,今日似乎早已被人淡化,但我宁愿相信大自然永远不变的法则,因为她永远在那里等着你,就等你犯错,而且绝不慈悲手软。
    法斯耐特 Fastnet force 10(法斯耐特10级风暴)为1979年8月11日比赛发
    生的事件,在帆船历史上具有绝对的重要性及代表性。法斯耐特杯比赛当
    日出发时天气良好,任谁都没有想到这次由英国考斯cowes至爱尔兰海岸
    的法斯耐特(一块岩礁)再折返的定期比赛,但天有不测风云(果然)天气
    不久急遽变坏,风力在极短时间内即增至10级风,风速60节,更骇人的
    是浪高更增至40英尺,结果这个距陆地仅有7海浬总航程只有600海浬的
    比赛,竟有24艘弃船,5艘沉没,136人等待救援,总计303艘帆船只有
    85艘完成比赛。
我认为这值得我们永远记取教训。
 
注:英国的气象报告10 级风是真正的10级风,绝不灌水,风力60节。台湾
    的风力级数似乎传统上较国际标准高了一至二级。请查阅“帆船理论与实务“第二版书内附表风力级数对照表。
 
以下为一些参考数值的计算公式,非常重要,你可以暂时跳过,但建议你一定要回头仔细阅读。
了解其中道理对你将有很大帮助。
 
一个简易但较不精确的参考数据叫做“倾覆筛选数字“ capsize screening number,
计算此数据,你需要知道船只的宽度maximum beam 以英尺计,排水吨以(英)磅计。
计算公式: 船宽 / (排水吨 / 64 )立方根
例:跨世纪号= 30000 Kgx2.2=66,000磅,   船宽=14英尺
    66,000 ÷ 64 = 1,031.25  1,031.25 的立方根=10.105
    14 ÷ 10.105 = 1.38
    数字应小于2,为安全范围。
 
例2:  7276 lb.÷64=113.68,  113.68 的立方根=4.85×4.85×4.85
      beam 9.66呎÷4.85=1.99
      less 2 is ok     倾覆参考数可以接受
资料来源:  Rousmaniere, John The Annapolis Book of Seamanship Boat
Selection. Chapter 1 p35 Simon & Schuster, New York, New York.
 
 
我们应该要了解令人感兴趣的AVS (Angle of Vanishing Stability),AVS可以解说为船只回正能力的极限角度, AVS 是意为船只顷斜至无法自行回正,反而转为加速顷覆的那个角度。
一般船只回正能力的极限AVS约在120度,或大于120度都被视同于安全范围内,当然我们也应知道如果某船完全翻覆后,将会维持翻覆状态多久,然后才自行回正。而维持翻覆阻止船只回正的主要是“负回正能力(角度)的影响 “the negative stability angle“而这则受甲板宽及甲板设计的影响,大部分船厂应都可以提供这些计算后的相关数据供你参考。
资料来源:Adapted From: K. Adlard Coles' and Peter Bruce's (editors) Adlard Coles'
          Heavy Weather Sailing (30th edition) Stability of Yachts in large breaking
          waves. Chapter 2 pp11-23 International marine, Camden, Maine.
 
D/L Ratio
船重与船长比(Displacement/Length Ratio ) (D/L)
我们可由船重与船长比知道较低(轻)的数值可有较高船速,例如其数值高于300的是重排水量巡航船heavy cruiser,或其数值低于200 的为轻排水量赛船。
计算公式:
D/L = 排水吨Displacement / (0.01 x 水线长LWL)3开立方
注:排水吨为(长吨)
    LWL为水线长(英尺)
例:跨世纪号 30吨,水线长LWL = 45英尺
    0.01 x 45= 0.45 ,   0.45 的3次方(开立方) = 0.091
    30 ÷ 0.091 = 329
 
参考值:
轻型赛船light ocean racer  ………..…50~100
一般赛船average ocean racer  ……...100~200
轻型巡航船 light cruiser  …………..200~250
一般巡航船  average cruiser  ……...250~300
重型巡航船  heavy cruiser  ………..300~400
 
乍看之下跨世纪号似乎重而慢,也较不吸引人,但我们亦要考虑这其实是一种代价 (trade offs)有所失(慢)亦有所得(舒适及能带你远渡重洋)。
一般而言,较高的船重与船长比 (D/L),在航行时较舒适(sea kindness),并且对非常能承载,尤其在长航需要储备大量饮用水及粮食时。
 
Sail Area/Displacement Ratio 帆面积与排水吨之比例数值
比例数值可看出在微风时船可跑得多快,数值较大指的是较快的船速。
巡航船的数值在10-15间。
帆面积与船重比 Sail area/Displacement Ratio (SA/D)
我们都希望知道船只的帆面积是否与其船重成合理的比例,是否平衡。我们可由 帆面积与船重比 (SA/D) 得知。
其首先要知道船的是船的排水吨(立方英尺),及帆面积的平方英尺。
(SA/D) 的计算方式:SA / D(Displacement in cubic feet)2/3次方(或0.667次方)
    注:SA是帆面积(平方英尺)
        D是将船的排水吨容积换算为立方英尺﹦排水吨乘以35
 
 
SA/D 由14~17较合适一般巡航船ocean cruisers,16~18 为典型近岸巡航船(竞赛巡航船),SA/D超过20 为赛船racers,24以上为表现优异的竞赛船(High Performance ), 但应匹配合宜的压舱物,得以平衡巨大帆面积,并仍保有良好的稳定性。
例:
跨世纪号:30排水吨x35 ﹦1050 立方英尺,总帆面积 ﹦1175平方英尺
1050的2/3(三分之二)次方= 103.31 ,      1175÷103.31 = 11.4
        1050 的0.667次方(三分之二)次方计算方法
        1)打开计算机,以Windows系统Program中的accessary选出calculator。
        2)输入1050,按x/y健,输入0.667,按=键,所显示的就是得数。
 
 
 
后段的内容为帆船的重点项目,供你参考,但世间上并无十全十美之船,即使如此,至少我们仍能掌握重点。
 
龙骨keel
全龙骨、鳍状龙骨fin keel、中央版、是用螺丝与船体结合或为内镶式。
水线下船体型状对船只航行特性影响最大,须特别留意。
 
  龙骨愈重,其稳度愈高,龙骨重所占全船重比例愈重,其终极稳定度愈高。
有众多不同形状的龙骨设计,用螺丝与船体结合应该没问题,但应注意船壳与龙骨的接合处是否合宜的加强,注意那些接合处加工不合格之处,一些内镶式只有一层薄壳,内填废铁块亦应注意。
 
  内镶铅或铅以螺丝与船体结合效果佳,将船上的金属物(水底阀门、引擎、无线电等)接地至龙骨(外露且与海水接触)铅块可以减少电蚀更可以防雷击。
  鳍状龙骨:船壳的接合处是否合宜的加强,有否船底内部结构本体及加强板块,接合的大螺丝可接上防雷接地,接合处以船用级PU黏着剂( sika or 3m ),舵是否与龙骨连接,其根部是否够强,是否能抗拒外力冲击。
 
  内镶式龙骨:在玻璃纤维船壳内,其船壳是否够强,是否能在搁浅时仍然顶得住,可以减少电蚀更可以防雷击?。
 
  中央板:其防水性?容易保养?备有防止中央板在受浪冲击下敲击船壳的装置stoppers,会弯曲?会浮吗?能防止它在劣天时无法保持在原位而浮升吗?
 
 
舵的设计及舵如何与船体连结
舵与龙骨连在一起,强度最佳
舵与龙骨分离:
  Skeg-rudder较平衡舵(铲状舵)spade rudder强壮,有保护的Skeg-rudder可防止被渔网钩到,尤能在航行中撞击到东西时提供若干保护
  注意所有的舵柱,尤其要特别留意那些平衡舵的舵柱质量及强度,及舵柱的防水设备watertight stuffing box.
  现代摩登船型讲求快速,较常出问题,应特别留意。
  舵的做工优良与否影响甚巨,有加强结构?与舵柱的接合是如何处理的?
摩登船型为求船速,尽量减轻船重,当然也注重降低成本,因而常常影响到舵及舵柱的强度。
 
 
船壳hull
船壳与甲板结合处结构,做工、质量。
船壳与甲板结合处型状,足够的重迭宽度
强度,适当粗细的不锈钢螺丝(公母)结合(不是尖头形的木工用镙丝),螺丝间隔不超过六吋,接合处以船用级PU黏着剂接合。
以手工积层Laminate by hand制造或使用喷枪chopper gun制造
水线下防水层
受力部位加强
树脂能有防止水肿泡blistering的问题发生?
支索基坐板部位加强,加强船壳的横向与纵向加强。
注意船壳受力处,例如船壳与龙骨接合处、保护舵的skeg等。
 
 
水底筏门seacock, through hull fitting
愈少愈好,愈少机会出问题,以金属线连接所有的金属制水底阀门,再接至金属压舱龙骨,此接地可减少电蚀作用,更可防雷击。
水底阀门材质很重要,铜合金很好,但须注意许多金属阀门经不起海水的考验,无须多久就咬死seized up而无法转动,而另一些阀门可能很快的就锈烂或断裂。
 
 
传动轴
其结构如何?以后可能产生任何问题吗?
仔细聆听并感觉其运转状况。
 
 
甲板
在甲板上的工作空间是否足够,甲板全湿时防滑状况(甲板、舱顶、舱盖),柚木甲板底接合,大浪冲击下排水流畅状态,甲板各配件接合安装位置合理坚牢,各配件其加强背板backing Plates等。
船安全侧缆Lifeline至少上下两条,扶手合宜?
船安全侧缆柱高度,足以保护所有航员,坚牢且正确地安装,且有加强背板。
合理地由船艏至船艉的扶手
甲板上的配件是否经得起大浪的考验。
甲板两侧应有坚牢的航员安全索具用钢索,或坚牢的织带(jack line)
绞盘、活动索具的配制,大小,位置合理
 
 
索具
桅杆、支索材质及尺寸,是否合适您的须求(intended use of them),各固定索具装设正确,
固定索具基坐板及加强背板,合宜尺寸的配件turnbuckles及支索、钢缆末端的swaging,swaging的加工法,特别应注意那些无法改进或无法加强的部位,有些先天的重大缺失无法补救,
桅杆基坐设置:是穿过甲板直接坐在龙骨上,或坐在船舱顶,而以支架于舱内补强,其结构强度足够吗,在劣天时司以防止它移位吗?
在桅杆上有独立的另一条帆槽sail track,在劣天时可以升上暴风主帆trysail?
暴风前帆拥有自己的控帆索导轨sail sheeting point
 
 
水泵浦Bilge pump
至少有两具手动排水泵,即使无电亦可排水,永远牢记要有备用系统,保您平安
 
 
驾驶舱
遮风避雨的功能.,主舱入口、舱盖的设计及施工,是否能阻止驾驶舱满水时水溢进到船舱内,
  漏水孔径大小合宜、大浪来时须要多少时间将水排出,另所有的管路至少都应有两个管箍
  主舱入口与驾驶舱连接,驾驶舱满水时,水排得不够快,水仍不至溢入船舱内,驾驶舱内储物室的盖子是否水密,防止水进到船舱内,
  驾驶舱设有大号底舱水排水泵,便利航员排水
  瓦斯桶,千万不得储存在船舱内,而应放置于特别的储存空间,即使漏气,瓦斯亦能很快散去,更不致流到船舱内,一丝火星就不堪设想。
 
 
操舵
舵柄,结构是否完善,可靠度
舵轮:钢索或是油压,管、线角度合理,施工质量。
      备用紧急用舵为必备设施,注意其使用便利性
 
 
锚具Ground tackle
请记得,锚具永远不会嫌太大,只有嫌太小的问题,而且不同的海底地质,须要用到不同的锚具。
至少要足够长度的铁链加锚绳组,当然最理想的是全铁链,但重量较重
船锚己大到须要起锚机?手动起锚机?人力仍不胜负荷?须要电动起锚机?甚或油压动力起锚机?整体匹配?
 
 
舱盖,舷窗
小而强壮的,比大而脆弱的好,虽然大窗比较明亮,但大窗往往强度较差,更容易变形及漏水,己有太多记录显示,因为舷窗或舱盖破裂而被迫弃船。
 
 
引擎
与该船适宜的马力与匹配的螺桨,合您使用目的油箱大小(续航力)
保养容易?或安置引擎的空间太小根本就没有空间保养?或没有空间更换零件?
 
 
以上所述,无法涵盖所有的细节,但应足以令您留意那些应该注意的地方,船只整体的适航性seaworthiness,整体的强度、建造水平、由船壳的施工到船壳与甲板的接合,到龙骨与船体接合的强度,由舵到帆索具,到整体合理性,从设计到施工到是否合您使用的目的。
 
不同的设计?短程近海活动,长程远洋?巡航或您更喜欢比赛?
 
聪明的选择,合用不合用,要理智而不是冲动,聪明的选择使您更安心的更愉快的享受航行,面对大自然Safety demands create a good vessel for the sea,and stand in front the elements。
 
最后勿忘虚心的认知自己对船的知识及技术,及绝对冷静的衡量。
 
 
  2006 3月

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