【大副業務】淨空高度計算原理與自動計算表
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在有空高限制的裝卸貨港，往往在做裝卸順序計劃時，我們需要計算每個貨艙對應的空高問題；另外在過橋梁，也涉及船舶最大空高計算問題，有些船配載電腦較為先進，可以直接計算出各基站的空高，但是有船需要自己計算，對于部分新手大副可能不知道如何計算，所以，本期小海哥分享一下有關空高計算原理和制作自動計算表，供各位航友參考與交流！
圖-1裝卸貨計劃空高計算 空高計算的重要性空高計算不準的後果，可能出現哪些問題?
有船在美國港空高超限，船舶臨時安排割大桅的，造成滞期，打官司，索賠的；有船超空高碰到橋梁的，這個損失可能是無底洞；有裝載機觸碰艙蓋，造成船舶待時延誤的等等問題。
我們如何避免這些問題呢？那就需要準确的把控空高限制問題，正确的進行空高計算。
圖-2船舶空高不準确的後果
圖-3空高過大裝載機可觸碰到艙蓋
淨空高度計算原理大道至簡，其實淨空高度計算原理公式，就是小學生問題：2-1=？（開個玩笑了），你看：淨空高度AIR DRAFT=最大高度HMAX-吃水d
所以，隻知道最大高度和吃水兩個數據，AIR DRAFT自然就算出來了，接下來分别談談如何獲取到這兩個數據：
1.最大高度HMAX
簡單的說，從船舶龍骨到船舶某處最頂端的高度就是最大高度HMAX。如果計算船舶前後大桅杆的空高，那最大高度就是從龍骨到桅杆頂部的距離，這項數據在船舶資料中可直接獲得，如下圖，前桅H=38.6m, 後桅杆H=54.02m.
圖-4 船舶空高計算資料
如果計算各貨艙艙蓋頂部空高，則最大高度就是從龍骨到艙蓋頂部距離，這個數據有些船舶資料也直接給出，但也有不少船需要計算或者通過實際測量得出。
如果計算各貨艙艙口圍頂部空高，則最大高度就是從龍骨到艙口圍頂部距離，這個數據有些船舶資料也直接給出，但也有不少船需要計算或者通過實際測量得出。
如上圖-4，直接給出從龍骨到艙口圍頂部的全高H=26.96m, 到艙蓋頂部的全高H=27.73m。如果資料未給出各艙最大高度，如何獲取這一數據呢？其實也簡單，1把米尺實地測量一下就好，測量各艙縱向中線處的主甲闆到艙口圍頂的高度，主甲闆到艙蓋頂的高度，再加上從龍骨到甲闆縱向中線高度，這一數據船舶資料上已給出。
2.吃水d
吃水即沿船長方向任意處從龍骨到水線面的距離。
其原理公式為：吃水d=DA-TRIM*L/LBP
其中，DA為尾垂線上的吃水，L為任意吃水處沿船長方向的縱向距離，TRIM為首尾垂線上的吃水差即TRIM=DA-DF, LBP為兩垂線間距。
這個公式怎麼來的？
小海哥就接下來利用相似三角形原理推導一下。
為便于理解，将首尾垂線上的前後吃水制作成如下圖-5，已知首尾垂線上的吃水DA,DF,縱向距離L,兩垂線間距LBP,吃水差TRIM=DA-DF, 求任意處吃水d? （哈哈，好像又回到初中學生時代，解幾何問題！！）
圖-5 相似三角形原理
如圖所示，易證明三角形ADF與三角形ABC相似，利用相似三角形的等比例原理, 所以有：
等比例關系：AD/AB=DF/BC, 即X/TRIM=L/LBP
則：X=TRIM*L/LBP
所以，任意處的實際吃水d=DA-X=DA-TRIM*L/LBP
即推導出原理公式為：吃水d=DA-TRIM*L/LBP
3.淨空高度AIR DRAFT
以上解決了最大高度和吃水兩個數據問題，則有：
AIR DRAFT=HMAX-d=HMAX-(DA-TRIM*L/LBP)
綜上，即可推出淨空高度計算原理公式：
AIR DRAFT= HMAX-(DA-L*TRIM/LBP)
其中，HMAX為最大高度，DA為尾垂線上的吃水，L為任意吃水處沿船長方向的縱向距離，TRIM為首尾垂線上的吃水差即TRIM=DA-DF, LBP為兩垂線間距。
舉例說明，如下圖-6，某船圖紙關于淨高高度計算方法，分别計算A,B,C,D個站點的淨空高度則為：
A.MAST HEAD LIGHT TOP =38.60-(dA -275·35xTRIM/LBP)
B.INMARSAT 'C' TOP=54.02-(dA–26.16xTRIM/LBP)
C.HATCH COAMING TOP=26.96-(dA –LxTRIM/LBP)
D.HATCH COVER TOP=27.73-(dA–LxTRIM/LBP )
正好驗證以上淨高高度計算原理公式！
圖-6 淨空高度計算船舶資料
淨空高度自動計算表以上我們了解了關于淨空高度原理公式理論基礎，接下來就可以直接利用原理公式制作淨空高度自動計算表了。制作這個表格并不難，就一個公式，不用向水尺檢驗自動計算表，壓載水自動計算表，吃水差調整自動計算表需要導入大量的船舶參數。
條條大路通羅馬，一千個哈姆雷特就有一千種做法。表格的制作可以按自己喜歡的風格來制作，大可不必拘泥格式，如下示例，圖7-9 AIR DRAFT 計算表幾個樣本。
圖-7 AIRDRAFT計算表
圖-8 AIRDRAFT計算表
圖-9 AIRDRAFT計算表
制作要點：
1.查找各站點縱向距離，圖紙可查；
2.查找或測量計算各站點最大高度數據；
3.利用淨空高度原理公式：AIR DRAFT= HMAX-(DA-L*TRIM/LBP)建立公式即可。
淨空高度自動計算表格制作較簡單，所以小海哥不再一一詳細演示制作過程，文末附幾個淨高計算樣闆供大家參考,如需自行獲取！
淨空高度實踐注意要點以上我們制作出的淨空高度自動計算表，僅僅是輔助計算作用，即便我們的計算是正确的，裝卸貨計劃表也符合港口要求，實踐中可能還存在諸多的考慮因素和注意事項：
如下圖-10為澳大利亞港關于淨空高度計算要求，必須以海圖基準面起算:Air Draught= (Height of Hatch Cover from Keel)-Vessel Draught+(High of Tide from Chart Datum)
如Air Draught=27.0-7.0+1.7=21.7m
圖-10 澳大利啊港淨空高度要求
實踐中的幾個注意點：
1.在航次任務出來時，要考慮整個裝卸貨港空高問題，是否能順利執行；航行中是否存在空高問題，如大橋，電纜空高限制，上文提到割船舶大桅的事件真實存在，就是因租家和船上對航次任務考慮不周造成的。
2.定期檢修和保養船舶設備保證正常工作，如艙蓋，液壓管，壓載水處理系統，壓載水管系等等，其中一個環節出問題，在存在空高限制情況下，都可能引發不必要的麻煩，船舶待時，投訴，滞期，索賠等一系列問題。
3.潮汐預報來源是否準确，到達日期是否準确，到達日、時的具體潮汐情況；
4.船舶的預計到達吃水，吃水差情況控制是否準确，是否存在橫傾較大情況；
5.各艙壓載水測量是否準确，尤其是貨艙壓載的情況下，計算貨艙壓載水往往不準确，直接影響預計到達吃水；
6.配載儀的理論計算吃水與實際吃水是否差異過大；
7.裝卸貨過程中，裝、卸貨速率與壓載水排、壓速率是否匹配；裝貨速率過快，及時叫停；裝貨速度過慢，及時停排壓載水等等；
8.裝卸貨過程中的橫傾情況控制，可能由于裝卸貨的原因，也可能是排、壓壓載水的原因造成橫傾過大，空高超限問題；
9.既存在空高限制又存在吃水限制問題，二者如何到達一個安全區間；
10.其它影響空高限制的問題等等。
以上即本期關于淨空高度計算問題個人心得，注意本文分享的内容僅供參考與交流，還有卻考慮的地方，分享的目的為航友們提供思路，提供一個藥引子，具體問題還得具體解決，感謝您的閱讀！
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