点击图片查看原图
近年来,随着拖曳对象的增加以及对拖曳性能要求的提高,拖船的功能不断增强,设备更加先进,拖船已进入高附加值船舶的范畴,新造拖船数量也达到了前所未有的水平。世界上建造拖船的船厂主要集中在荷兰、挪威、英国、德国、新加坡、西班牙和中国等国家。目前,世界在建拖船数量约为400艘。美国是世界上拥有拖船船队规模最大的国家,拥有1 427艘单艘吨位超过100 t的海上拖船,占世界拖船市场的12. 1%,其拖船的总功率约为414万马力。我国拖船建造已有几十年的历史,积累了丰富的经验,特别是进入21世纪,拖船的设计和建造取得了突飞猛进的成就,已达到了国际先进水平,主要有港作拖船和远、近海拖船,以及为海洋石油平台服务的多用途守护船。
1 港作拖船的现状及发展趋势
港作拖船主要是用于操纵停靠港口的大型船舶离靠码头、进出港口和港内调头、移位等,要求船型小巧、操纵灵活,能提供大的拖力,但不追求航速、自给力和续航力。近年来,国内、外民用港作拖船得到了前所未有的发展,功能越来越先进,马力也越来越大,采用Z型推进装置,可实现原地全回转功能,操纵灵活;更有一些大马力港作拖船,还配有首侧推以达到更好的操控能力。此外,港作拖船具有灵活机动的拖带方式,可进行尾拖、旁拖、首拖和顶推作业,配有相应的拖钩、旁拖系缆桩、首拖绞车和顶推护舷等。为便于和被拖对象靠泊,港作拖船上层建筑高度设计较低。
港作拖船通常附设有一个重要功能———对外消防功能,用于对港内失火的船上进行消防灭火。消防能力按规范又分为三个等级,相应的消防设施配置不同,具有不同的灭火时间和灭火距离,满足不同类型船舶的消防要求。
根据2009~2010年拖船建造的情况,目前大马力港作拖船主要集中在4 000 hp~6 000 hp,镇江船厂自主设计、建造的6 500 hp全回转港作拖船是目前国内最大的民用港作拖船;广州番禺粤新造船有限公司建造的8 570 hp全回转拖船是为美国潮水公司建造的拖船,也是目前国内建造的最大的全回转拖船。图1是我国烟台海文船舶设计有限公司自行设计的5 000 hp的全回转港作拖船。
国内外部分港作拖船主要参数见表1。
由于港作拖船的任务需求和工作特点不断延伸、变化,追求更进一步的机动灵活,更大马力是其发展趋势。同时,随着新的需求和新技术的应用,对港作拖船功能进行了很大拓展,一些港作拖船还兼顾近海拖船的一些功能,如提高拖带能力和抗风浪能力等,故产生了新型抗风浪全回转港作拖船等,也是目前世界上同类船中最先进的一种,主要是在港作拖船的基础上加设艏楼或增加首部脊弧等。
[page]
2 远洋拖船的现状及发展趋势
远洋拖船主要用于海上救助人员和遇难船,有一定的排水量,以确保有较好的适航性;配备有大功率主机,以具备快速机动和较强的拖带能力,并具有较强的自给力和续航力。随着世界经济的发展以及人类对远海资源的探索和需要不断提升,远洋拖船的发展非常迅猛。为了适应远海的作业海况以及被服务船只能力的不断提高,拖船主尺度、装机功率和拖带能力等不断增大,功能性能不断增强。除拖带功能外,还同时具备救助、打捞和补给等特殊功能,配备了满足上述功能的设备和设施,并且为适应远海高海况,在拖带能力和稳性等方面有很大地提高。
此类型船的特点是:设有艏楼,较大的艏舷弧及干舷;较大的液舱舱容;主机功率较大;甲板作业面积大;配有大型拖缆机;推进方式大多采用双机双调距桨,推进功率更大,使得航速高、拖力大;配有减摇装置,适航性好,抗风能力强;还具有动力定位、对外消防和救助能力。
资料显示,仅2009年至今订货的20 000 hp以上的拖船有18艘,中国南通明德船厂在建的3艘国外船东的拖船功率更是达到了21 754 hp。目前国外建造数量较多的20 000 hp以上的大型远洋拖船是土耳其建造的“HAVILA JUPITER”远洋拖船船型(见图2),这表明远洋拖船发展的大型化。同时远洋拖船不断拓展其功能,突破了基本的拖带功能向多用途方向发展;新技术不断采用,如新船型技术、动力定位系统和新型推进方式等。
我国在远洋救助拖船的设计建造能力近年来有着较快发展,技术水平不断提高,远洋拖船向大型化和多功能方向发展,船型已由第一代发展到第三代。其功能已经突破了最早的救助、打捞等功能,并向具有较强的消防、排水、供水、供油、供电、堵漏、水下焊接切割和潜水员作业等功能发展。目前我国建造的远洋救助船为6 000 kW ~14 000 kW,其中最大的14 000 kW远洋救助拖船“南海救101”(见图3)已在交通部救捞系统内投入使用。
国内外部分远洋救助拖船主要参数见表2。
[page]
3 近海拖船的现状及发展趋势
近海拖船主要用于近海拖带,其性能介于港作拖船和远洋拖船之间。船长等主尺度不受航道和港口的限制,在满足设备布置、功能及拖带能力的条件下,尺度相比远洋拖船较小,配置功率也较小。由于航行于近海,在风浪较大时具有一定的储备浮力并避免上浪,所以一般也设有艏楼,干舷相对较低,拖曳设备主要配有拖缆机。
在近海拖船的发展过程中,主要代表是为平台保障服务的多用途供应船和守护船。随着海上石油采集的发展,海洋平台的建造也得到了迅速发展,为平台保障服务的多用途供应船和守护船(实际上是多用途拖船)也发展迅速。我国自行设计和建造的多用途供应船和守护船有: 2 000 hp、4 400 hp、5 000 hp、6 000 hp、6 500 hp、8 000 hp、10 000 hp和13 600 hp等。它们的主要功能是:近海拖带,为平台和其他船舶远距离伴航和近距离拖航;为海上工程船进行起抛锚作业;为平台供应油、水、水泥和钻井器材物资及输送人员;对外消防以及进行海面油污处理。图4是达门船厂建造的5 420 kW的近海拖船,最大拖力可达100 t。
从发展趋势来看,近海拖船的作业对象及多功能作业能力不断得以拓展,总体性能优化、作业设备合理配置及多功能任务模式平衡等综合性能优选是其追求的目标。
国内外部分近海拖船主要参数见表3。
[page]
4 美国海军部分拖船的情况
美军有几型目前在役的近海拖船最近进行了改建,安装了为在近海执行任务的潜艇部队实施应急救援保障系统的SRDRS系统。此船型有“纳瓦霍”号与“阿帕奇”号等,船长225 f,t系柱拖力大于54 ,t主要用于近海拖带靶船、驳船,以及近海救助、补给、消防等功能,功率约为4 000 hp。
美国海军在上世纪70年代建造了大量港作拖船,目前多以YTB8开头的在编并为海军服务,如YTB834、YTB836等,均为2 000 hp单机驱动单桨,排水量约356 ,t船型较落后,见图5。
较新的港作拖船的船型目前在网上搜索到有两型,且均为航母服务。一型为GARTH FOSS建于1994年,主尺度为47 m×14 m×3. 2 m(吃水),根据尺度估计功率约为5 000 hp~7 000 hp左右,见图6。另外一型也是为航母服务的拖船,相对前一型尺度稍小,具体资料不详,见图7。
限于资料有限,对世界海军拖船发展的整体情况,尤其是远洋拖船的资料掌握较少。欢迎同行交流、补充。
