天津港2354千瓦ASD引航拖轮选型分析

30余艘，船型成熟且具有40多年的使用经验。其特 点为船底平直，长宽比较大船体线型瘦长，同马力 拖轮吃水和吨位较小，首部线型为前倾型船首和破 冰型船首，尾部线型有明显的抬升，利于对舵桨的 保护。
图1 常规船型与罗伯特船型船体线型比较
罗伯特船型为2006年宁波港委托加拿大罗伯 特·艾伦公司为其设计、由镇江船厂建造完成的 “甬港众联6号”。天津港于2013年11月首次使用 该船型，船名为“津港轮26”。目前该船型宁波港 6艘、深圳港2艘、天津港5艘、曹妃甸港1艘。尽管 国内保有量不大，但该船型世界保有量在600艘以 上，仅在国内建造的也有150余艘，即该船型也属 于成熟的ASD拖轮船型。罗伯特船型首部、尾部、 船底和侧线均为流线型设计，在水线附近的线型设 计提高了船舶的耐波性，较长且宽大的分水中设计 在提高航行稳定性的同时也起到了减摇作用。
一、天津港引航船舶现状
随着港口规模的不断扩大，来港船舶的日益增 多，近年来天津港引航员接送作业平均为每年 20 000人次。日常负责引航作业的船舶为三艘1 640 千瓦（2 200马力）引航快艇、一艘1 942千瓦 （2 600马力）全回转（ASD）拖轮和一艘2 058千 瓦（2 800马力）常规拖轮。三艘引航快艇由英国 MUSTANG MARINE公司分别于2007年5月、2009年 11月和12月建造完成，其航速较快，承担着大部分 的引航作业任务，但在风浪较大的恶劣海况下无法 完成引航员接送作业。现有1 942千瓦ASD引航拖轮 为1991年5月由东海船厂建造，2 058千瓦常规拖轮 为1996年12月由烟台普泰船厂建造完成，两船由于 船龄较大和初始船型设计等因素，其抗风浪能力、 安全性和经济性都很难满足当今港口发展的需要。
选择具有实船使用经验的成熟船型作为母型船 以提高拖轮选型的安全性，并依据使用反馈对母型 船进行性能提升和细节改进是2 354千瓦ASD引航拖 轮的选型原则。
三、A SD拖轮船型概述
基于前述的2 354千瓦ASD引航拖轮选型原则， 天津港目前具有实船使用经验的ASD船型有两种： 一种是日本ASD拖轮船型以及在其基础上进行改进 的船型，该类船型我们称为常规ASD船型；另外一 种是由加拿大罗伯特·艾伦公司（ROBERT ALLAN LTD）设计的ASD拖轮船型，我们称作罗伯特 船型。
8
10
12 14
航速/kn
典型传统全回转拖轮 典型罗伯特全回转拖轮
2米表征波高时迎浪下零速时 驾驶室垂向加速度估算比较
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
（一）抗风浪能力 大风浪等恶劣海况对拖轮的影响主要表现为横
表1 常规船型与罗伯特船型抗风浪能力数据比较
船名 津港轮21 津港轮28 津港轮12号 津港轮25 津港轮35
主机功率 4 431 kW （6 000 HP）
3 678 kW （5 000 HP）
方形系数 0.55 0.56 0.52 0.57 0.56
设计吃水/m 4.24 4.20 3.90 4.15 4.20
满载排水量/t 845.83
1 047.88 805.60 978.00
1 151.83
干舷高度/m 0.98 1.24 0.90 1.09 1.54
船型 常规 罗伯特 常规 常规 罗伯特
（二）耐波性 图2为加拿大罗伯特·艾伦公司2004年所做的 常规船型与罗伯特船型实船模型的耐波性数据比 较，其典型传统全回转拖船即为本文的常规拖轮船
航海技术
天津港2 354千瓦A SD 引航拖轮选型分析
伊 杰 冯志东
摘要：通过对天津港具有使用经验的常规拖轮船型和罗伯特拖轮船型在抗风浪能力、耐波性和安全性的分析与比较，结 合天津港对拖轮作业的实际需求，确定两艘2 354千瓦ASD引航拖轮的选型方案，并对其在母型船基础上的改进提出建议， 以期新建2 354千瓦ASD引航拖轮在满足港口助泊作业和大风浪接送引航员作业的前提下更加安全和可靠。 关键词：天津港；ASD；引航拖轮；常规船型；罗伯特船型 DOI:10.16176/ki.21-1284.2018.11.006
鉴于上述现状，建造两艘2 354千瓦（3 200马 力）ASD引航拖轮是必要的。纵观国内ASD拖轮建 造市场，其核心技术和建造工艺均已成熟，即两艘 2 354千瓦（3 200马力）ASD引航拖轮的建造是可 行的。
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二、2 354千瓦A SD引航拖轮作业需求与选型 原则
2 354千瓦ASD引航拖轮主要承担大风浪等恶劣 海况条件下的引航员接送作业任务，这就要求该船 型具有良好的抗风浪能力、耐波性和安全性。其 次，还应考虑登船的便利性以及在靠离大船时的操 纵性，即设置引航员登乘踏板、提高动力响应、船 型便于首离等。
四、A SD引航拖轮选型研究
摇、纵摇、垂荡、船体抨击、甲板上浪和船舶失 速。而拖轮抗风浪能力的影响因素主要有方形系数 （Cb= V / Lbp）、船舶吨位（满载排水量）、船舶 吃水、干舷高度、船体强度和主机功率（拖轮设计 功率2 354千瓦）。
我们对天津港使用的相同主机功率不同船型的 拖轮进行了抗风浪能力影响因素的参数对比（见表 1），两种船型的方形系数与设计吃水相差不大， 而在满载排水量和干舷高度两项中罗伯特船型的参 数明显大了很多，即罗伯特船型在抗风浪能力方面 占有优势，这种优势在实船使用中也得到了船员的 印证。
图1为常规船型与罗伯特船型船体线型的比
2018年 大连港采购的一艘名为 “樱花丸”的二手ASD拖轮，后改名为“连港13 号”，此后我国除大量引入日本原型船以外，我国 的多个造船厂和船舶设计公司也都具有该船型的设 计和建造能力。常规船型在天津港目前的保有量为
型。由图2可知：在2米表征波高时常规船型的纵摇 随航速的增加而增加，罗伯特船型则没有明显的变 化；在船体横浪时常规船型的垂向加速度是罗伯特 船型的1倍以上，而横摇角度也大了近40%。天津
第41卷 第11期
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航海技术
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
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2米表征波高时随浪下 各航速时纵摇估算比较