龚进交 郑建丽 马 牛

船舶设置球艏的主要目的，是为了降低船舶阻力。对于高速船型，球艏波系可与船体的波系形成有利的干扰，从而降低兴波阻力；对于低速肥大船型，球艏可缓和艏部型线，改善艏部水流，减少艏底漩涡，从而降低形状阻力。至于球艏可以增强航向稳定性及减小纵摇等功能，只是附带效益而已，其并非初始追求的目标。

出于减阻节能的考虑，在运输船舶上已经广泛采用球艏，近期在渔船上也多有仿效，但这种仿效尚处在弊多利少的阶段。所谓弊多利少，就是在很多渔船装上球艏并不能节能，反而增加能耗并经常发生球艏碰撞码头和碰撞船舶等事故。这不禁令人反思渔船安装球艏的必要性，现从以下几个方面重新进行认识。

渔船装设球艏的决定因素

球艏能否降阻，主要取决于船型肥瘦的方形系数CB和船速快慢的傅汝德数Fn。对于两者之间的关系，国外学者研究出著名的经验公式有NPL公式：Fn≥0.506-0.417CB；MARIN公式：Fn≥0.658-0.595CB；HSVA公式：VK≥（3.54-3.0CB）；亚历山大公式：CB≥1.08-1.68Fn。如果把它们换算成方形系数CB与傅汝德数Fn的对应关系，应如表1所列：

表1 各公式方形系数CB与傅汝德数Fn的关系

表2 不同CB、Fn、LPP对应的航速VK（kn）

现行渔船安装球艏的节能分析

近几年来，随着一批老旧渔船的更新改造，球艏在新造渔船上的应用越来越普遍。以浙江省沿海为例，最近5年更新改造的主机功率147kW以上的渔船，基本上都安装了球艏，将来可能会达到全面覆盖。虽然渔船安装球艏越来越普遍，但大多数的渔船都不可能取得节能的效果，究其原因，主要有三个方面：一是渔船的设计航速达不到安装球艏的应有航速；二是渔船的作业方式不宜安装球艏；三是球艏的形状与渔船的船型不配套。

渔船不属于低速肥大（CB≥0.8）船型，设置球艏无益于降低形状阻力。就航速而言，除去围网船航速略高以外，一般渔船都不会超过12kn。以数量最多的船长20m以下的小型渔船为例，其方形系数在0.55～0.65之间，航速多在7kn左右，对照表2可以看出，适合安装球艏的船型数量有限，若全部安装，可能连事倍功半的效果都难以取得。大型渔船方形系数多不超过0.70，航速一般为10kn～12kn，从表2看，适合装设球艏的船型也非常有限，随意的装设不可能有好的效果。

从作业方式看，交通运输船多数时间都能在设计航速下连续营运，发挥球艏效益具有持续性，能够取得明显的节能效果。有些渔船的航速视作业工况需求而变化，时快时慢。球艏只有在设计航速（达到表2的相应值）时才能发挥降阻效益，低于设计航速时反而会增阻耗能。以拖网船为例，其30%的时间自由航行，70%的时间保持在4kn以下进行拖网作业。也就是说，拖网渔船安装球艏，30%的时间具有节能效果，70%的时间另行增加能耗，具体细账不必再去详算，单看节能、耗能的时间比例，就应直接否定球艏在拖网渔船上的应用。恰恰这最不适宜安装球艏的拖网渔船，在我国渔船的数量中所占比例最大。类似的还有金枪鱼延绳钓船，也不适宜安装球艏。

从球艏的形状进行分类，计有撞角形、水滴形、梨形、圆筒形和SV形等多种球艏，不同形状的球艏适合于不同的船型。实践证明，球艏的设计带有很大的经验性，装在一艘船上的优良球艏，改装在不同船型的另一艘船上，并不一定有降阻的性能。具体球艏的设计，只有通过船模试验才能确定其降阻效果的优劣。用船模试验去校正渔船球艏的形状及尺度，若非科研项目，通常的设计是不可能做到的。而一般的设计或拷贝，很难取得节能的效益。

图1 “浙普渔68985”撞坏的球艏

球艏在渔船碰撞事故中产生的影响

渔业是个高风险的产业，海上环境复杂，不安全因素较多，加上船员的素质相对偏低，各类碰撞事故时有发生，而安装球艏的船，往往会在撞船或撞码头等事故中造成更大的损失。

例如，2014年9月27日凌晨，装载了228个集装箱船从福建开往上海的“XX69”轮与由东往西开的“浙普渔68985”渔船在舟山海域交叉相遇发生碰撞，致使“XX69”轮右舷货舱进水，最终导致该轮沉没，该起事故的直接经济损失达1亿左右。图1为“浙普渔68985”撞坏的球艏。

又如，今年4月3日，“浙×渔01369”号与“浙×渔运08226”号在舟山朱家尖外海发生了碰撞事故，致使“浙×渔01369”号船进水沉没。事故直接原因是“浙×渔运08226”号球艏冲撞到“浙×渔01369”号左舷，致“浙×渔01369”号左舷水线下外板破洞大量进水继而沉没。

由于各种因素导致我国渔场作业海区越来越小，渔船生产密度增大，安装了球艏的渔船转向迟缓，回转半径加大，特别容易发生碰撞事故。球艏在碰撞事故中破坏力极强，可以直接撞进对方的船体之中（见图2）。根据浙江省渔业互保协会舟山服务中心的数据统计，2015年有5起为渔船之间碰撞后导致一方沉没的全损理赔案件，事故直接原因全为球艏撞入他船造成破舱进水继而沉没。

另外，渔船进出港口和停靠码头的次数频繁，由于船员驾驶技术所限，致使触碰码头的事件频发（见图3）。根据浙江省渔业互保协会舟山服务中心的数据统计，2015年共计发生因渔船触碰浮码头致浮码头受损事故高达8起，其中浮码头进水后沉没事故2起，直接经济损失300余万元，其基本原因都是球艏触碰所造成的。

图2 被球艏撞坏的渔船

图3 被球艏撞坏的码头

应对渔船球艏泛滥的措施

既然在渔船上装设球艏多数是弊多利少，为什么还会如此泛滥呢？这主要是船东的强烈要求所致，认为球艏好看、威武、有利于海上碰撞，这实际上是一种不健康的意识在作怪。如何应对渔船球艏泛滥的现状，建议采取以下措施：

1、加强宣传。让船东明了装设球艏有益必须满足的船舶条件，明了并非所有的球艏都有节能的效果，明了所有球艏都有潜在的危险性，一旦造成事故将产生巨额的费用，要慎重采用。

2、提高渔民安全生产意识。对已经安装球艏的渔船，要进一步落实值班瞭望制度，特别在能见度不良的情况下，要正确使用船舶自动识别系统 (AIS)以及雷达等航海仪器，以避免碰撞事故的发生。

3、更新并提高渔船驾驶人员的技能。加强船舶驾驶人员的技术培训，尤其是刚刚从普通渔船更新改造为球艏渔船的驾驶人员，更应学习新的驾驶技能，不能使用老的一套去靠泊或避让。同时还要掌握发生碰撞事故后应积极采取的有效措施：

1） 渔 船 发生碰撞事故后应立即停车，认真检查船舶碰损情况，并及时发出求救警报，在保证安全的情况下组织船员进行有效的施救。

2）当球艏撞入他船船体时，不能盲目倒车，以防他船瞬间加大进水量，应待他船做好关闭连通其他舱室的管路阀门和堵漏准备工作就绪后，方可退出。

3）当被撞船破损进水时，应尽力采取堵漏措施，同时利用各种水泵及他船水泵迅速排水，经抢救后还能自浮者，应护航其即刻返港。

综上所述，就大多数渔船而言，安装球艏不仅不会节能反而要能耗，在徒增造价的同时又留有一定的安全隐患。故有关部门及设计单位，应该做好相应的宣传工作，不能盲目地满足船东的要求。对于经过论证而不可能产生节能效益的球艏，设计单位应本着节约社会资源人人有责的态度予以拒绝；相关部门也应采取适当的举措，禁止或制裁无益球艏的安装，如对拖网、延绳钓类作业渔船的球艏安装。对于已经安装球艏的渔船，则应加强对驾驶人员的培训工作，以减少灾害事故的发生。