你知道船舶车钟吗?
日期:2019-10-31 阅读:679
  “什么是船舶车钟?!”

  很多参观中国航海博物馆的观众对衣羊说:“船舶车钟是什么东东?是时钟吗?”

  衣羊告诉观众:“此钟非时钟,这是船舶驾驶台传递船舶前进或倒退的操纵设备。犹如现代汽车的排档,不过从车钟诞生日起,车钟就是以“自动档”的方式存在。”它只是通知机舱调节主机的油门手动驾驶台和机舱最原始的设备。

衣羊在航海博物馆讲解车钟

  船舶风帆船时代,船长驾驶帆船都是发布调整船帆角度的指令,然后由水手操纵帆缆绳来调节船帆的风舷角来达到风帆受到最大风力,从而推动帆船行驶速度最快。任何一位帆船的船长和水手都会熟练掌控风舷角,即便是在顶风的时候,也会借到最合适的风舷角推动船舶前进,所谓的逆风行舟是海员的最高技能和海员的最高精神境界,表现了海员迎着困难,无所畏惧风浪而扬帆行走,驶向大洋彼岸目的港勇气。我们先来认识汽车自动挡的标刻:

  先说说汽车自动档:自动档汽车上的档位共有5个位置,从上到下分别为:P、R、N、D、S。P——Parking,泊车档,启动档。当你停车不用时,档位在此,此时车轮处于机械抱死状态,可以防止溜动。R——Reverse,倒车档。倒车时用。N——Neutral,空档。暂时停车时(如红灯),用此档位。注意,此档位表示空档,为防止车辆在斜坡上溜动,一定要踩着刹车。D——Drive,前进档,也称驱动档。S——Sport,表示运动模式。另外,一些汽车还有L档和OD超速档等。

这可不是夜排档啰!!!这是汽车的自动排档

  进入蒸汽机时代后,蒸汽机强大的动力推动船舶明轮和后期的螺旋桨了。这个时期的船舶不但可以“逆风行舟”也可以“逆水行舟”了。由于船舶庞大的躯体,不像汽车驾驶员一样操纵机器的快慢可直接通过排挡手柄和脚踩油门进行调速。

  那么,怎么实现驾驶船舶的操纵呢?造船工匠和船长们想出了“遥控传递信息”的方式来达到改变船舶前进、后退或停车的操纵。他们在驾驶台制造了一个独立的操纵设备和系统——上面标有前进、后退和停车的指示位置设备,船长、海员们称它为传令车钟。其工作原理就是通过细钢丝来链接机舱主机操控台的相同刻度的车钟设备。当船长或驾驶员需要调速(油门√)时,只要在驾驶台把车钟操纵手柄扳到相应的位置,机舱中车钟显示相应的位置。轮机员再拉到相同位置,告知驾驶台:“我已经知道了!”。然后轮机员再去调节蒸汽机阀门,控制蒸汽的进气量,改变汽轮机转速的快慢。

船舶老式车钟

  那时的车钟纯粹是机械力传递信息方式。因此,船长在驾驶台操纵船舶极大部分还得依赖轮机员的操纵蒸汽机的进车、倒车换向的技能。

  这种操作方式一直延续到了现在的内燃机时代了。由于科学家发明了伺服同步马达而彻底摒弃了机械链接方式,车钟传令可靠性有了显著提高。但车钟传令仍然驾驶台摇车钟指令,轮机员接受指令,再调节内燃机调速器,从而控制速度,或者反向运转内燃机,到达倒车的目的。

  车钟英文名字叫“ telegraph”!其tele的词根含义就是电传输信息的意思了。

  那么,车钟是怎么标刻各个速度档的呢?我们先来认识一下车钟的面板刻度的含义:

  STANDBY——主机备车;其含义就是船舶机舱主机、副机和启动主机的空压机等参与航行的一切设备已经处于随时启动状态。

  FINISH WITH ENGINE——完车;当船舶靠泊码头、或完成锚泊后,无需再动主机的状态。

  STOP——停车;船舶在进出港、海上机动操纵主机时,临时停车状态。

  AHEAD——前进;分为:

  DEAD SLOW AHEAD——微速前进;这里不能翻译为“死的慢速”啰。其含义是船舶主机能开的最低主机转速,以维持螺旋桨旋转的最低速度。

  SLOW AHEAD ——前进一;HALF AHEAD——前进二;FULL AHEAD——前进三。

  前进一、前进二、前进三根据船舶主机设定的各档转速(油门)。现代化的船舶的车钟还在前进三之上标刻有“SEA SPEED(海上速度)”也就是海上巡航速度。中海国产大型集装箱船舶的主机都是进口的,一般额定SEA SPEED转速可以达到100转/分,属于低速大口径气缸内燃机,每个气缸的功率可达1万匹马力左右。如果船舶在半载情况下,这类集装箱船舶的速度可以达到24.5节,甚至26.5节!

现代化船舶上的车钟

  蒸汽机和内燃机的最大特点是可以正倒车旋转。也就是在空压机的控制下,可以从正车——停车——再将空压机反向灌入压宿空气后,主机就会倒转。这和汽车发动机永远是正转完全不同的。倒车与正车相对应,但倒车主机功率小于正车功率。如下是倒车车钟令:

  ASTERN——倒车;

  DEAD SLOW ASTERN——微速退;SLOW ASTERN——后退一;HALF ASTERN——后退二;FULL ASTERN。

  基于手动车钟的不足,当驾驶台面临紧迫或者紧张局面时,要紧急用车的话,船长会把车钟拉到前进(倒退)三,然后再拉到停车,再拉到前进(倒退)三!这样的动作要短时间内反复三次。当轮机员看到车钟传递这样的车钟令时,机舱马上进入紧急状态。按船长指令,将主机转速推到最高并尽可能维持转速,直至紧急状态结束!

  无论怎样驾驶台与机舱传递车钟信号,驾驶员和轮机员必须在车钟记录簿上记下时间和车钟对应的转速。车钟记录簿是用一种速记符号来表达的。

  针对老式船舶中使用的传令车钟的不足之处,随着船舶设备遥控技术的发展,造船科学家提出一种电脑控制型船用传令车钟,并给出软硬件设计方案。车钟也改变了仅同步传输信息的功能,而是驾驶台发出任何车钟指令后,直接传输到了主机操控系统上,控制主机转速或者换向倒转的功能,彻底改变了机械传动的缺陷,促进了船舶驾驶台直接遥控主机启动、停止、倒车和调节各种油门速度了,船长、驾驶员可以在驾驶台随意调整船舶运动状态了。机舱轮机员只要在集控室内监控主机工况了,轮机员解脱了看车钟操纵主机的方式,并能在驾驶台、机舱同时自动打印车钟记录,摆脱了记录车钟记录簿的记录,从而也减少了误操作而发生的海事,同时也可以追溯当时环境下的动车情况。
 

驾驶员在操控车钟的位置上

  这是发生在2004年初的事故。老船长是从远洋公司自动化集装箱船舶应聘过来、具有丰富的实操自动化船舶的经验。他提出了新船遥控操作进出港,可是公司领导强调安全管理体系上写的就是手控操作进出港,不同意船长建议。就在靠泊北方某港时,自动化船舶使用手动化操作,机舱的轮机员在驾驶台摇了停车车令、接着后退二的指令。但是,轮机员却手动操纵主机,推到了前进二的进车位置。驾驶台引水员和船长急的互相比赛跳高了,几乎头顶上了天花板了。可是巨大的误操作后的船舶如同一对情人急速奔跑相见,狠狠地吻了码头,还顺便拥抱了桥吊,最后结果是“赔了夫人又折兵”。

老船长驾驶的集装箱船舶

  衣羊上了老船长的船型一模一样刚出厂的新船,同样目的地、相同的泊位。“我们不能重蹈前船覆辙!”衣羊和老轨悄悄商议决定破除他们手动的迷信,同时主动承担责任推进自动化船舶遥控操作。事也凑巧,老船长相同的情景也发生了,衣羊及时制止引水员误操作,也用主机遥控操作,准确使用遥控控制了船舶,即便码头非常激情想吻船舶,衣羊还是操纵船舶温柔地拥入码头的怀抱。

 衣羊驾驶的集装箱船

  此后,衣羊把遥控操作的过程和应变措施统统写成报告交给同样来之远洋的总船长,得到了总船长的赞许。可是外行领导们看的脸都煞青,暗地里一味指责衣羊违反公司安全管理体系。鉴于船舶自动化遥控操纵的可靠性,不久安全管理体系彻底修改了。

  主机备车应该在起航前半小时准备开启所有的辅助设备。然后进行车钟测试,完成后将车钟挂在“STANDBY”挡上。当船长、引水员上驾驶台后,用电话通知机舱主机冲车试验,完成后就可以随意用车控制主机了。

  如下是船长在机动操纵船舶时发出车钟令、驾驶员执行车钟令的现场指挥模拟:

  船长:微速前进!驾驶员:微速前进!

  当驾驶员见到主机转速表针到微速转速时,复诵给船长车钟令:“主机微速前进,或者英文DEAD SLOW AHEAD!”

  当船长下令“STOPENGINE”后,驾驶员回复船长“STOP ENGINE”,同时车钟柄拉向“STOP”,当主机停止后,再复诵给船长:“车停或ENGINE STOP”。

  以此类推,船舶在船长的指挥下,徐徐离开码头,当在广阔的海洋时,船长随后发布“RING OFF ENGINE”口令,表示车钟使用完毕,驾驶员可以按照船长设定的主机转速开“SEA SPEED”,主机就处于设定的海上航行速度了。

  当船舶靠好码头之后,船长发布“FINISH WITH ENGINE”说明机舱可以关闭主机和主机所有的辅助设备,船舶就停泊了。

  朋友们,懂了吗?

  海运圈聚焦专栏作者 航海衣羊

  http://blog.sina.com.cn/huyuexiang(微博)
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