00 · 進入世界

六十噸貨向艉移了二十米,艏艉讀數不會各變五釐米

船舶縱傾是什麼trim by stern什麼意思艏艉吃水差MCT 1cm計算
下一步觀察關鍵細節 ↓
01 · 纵倾几何剖面水线绕漂心转动,两端改变量通常不相等LCG / LCB / LCF / MCT
Relationship among trim by stern, trim difference, longitudinal centres and flotationA schematic vessel initially draws 6.30 metres forward and 6.70 metres aft. Moving weight aft adds ten centimetres of stern trim. The waterline rotates near the centre of flotation, reducing forward draught about 5.4 centimetres and increasing aft draught about 4.6 centimetres.FPAPLCF · +4.0 m AFT OF MIDSHIPSLCBLCGLCG AFT OF LCB → STERN TRIM MOMENTTF₀ 6.300 mTA₀ 6.700 mTF₁ ≈ 6.246 mTA₁ ≈ 6.746 mINITIAL WLAFTER WEIGHT SHIFTΔTRIM = +0.100 m AFT
Not to scale. End changes use a small-angle construction with fixed LCF and MCT 1 cm; an approved loading calculation uses the vessel's hydrostatic/trim data and corrects draught-mark positions.

TRIM LEDGER · WEIGHT MOMENT, MCT AND LCF

Solve total trim change first, then distribute it about the LCF

The example assumes 100 m LBP, LCF 4 m aft of amidships and locally constant MCT 1 cm. It exposes the calculation structure; it does not replace the vessel's loading manual or loading computer.
ItemValueMeaning
Initial F / A draught6.300 / 6.700 mInitial trim 0.400 m by stern
Weight shifted60 t × 20 m aftTrimming moment 1,200 t·m
MCT 1 cm120 t·m/cmFor this example condition only
Change of trim1,200 ÷ 120 = 10 cmAdds 0.100 m by stern
LCF position4.0 m aft of amidships54 m from FP; 46 m from AP
F / A draught change−0.054 / +0.046 mDistributed about LCF
New F / A draught6.246 / 6.746 mNew trim 0.500 m by stern
Δtrim(cm) = w × d / MCT₁cm = 60 × 20 / 120 = 10 cmδTF = −10 × 54 / 100 = −5.4 cm · δTA = +10 × 46 / 100 = +4.6 cm
WEIGHT SHIFT

Displacement stays constant; LCG moves and the waterline rotates principally about LCF.

ADD / REMOVE WEIGHT

There is bodily sinkage or rise as well as trim; a shift-only formula is insufficient.

LIQUID TRANSFER

Also check free surface, tank limits, transfer sequence and structural load.

SCENE · 01

縱傾以艏艉吃水差描述船的縱向姿態

船舶語境中的 trim 是縱向浮態,通常用艏吃水 TF 與艉吃水 TA 的差表示,而不是先用一個很小的角度。若 TA 大於 TF,船處於 trim by the stern,也稱艉傾;若 TF 大於 TA,則是 trim by the bow 或 by the head,即艏傾。不同手冊對正負號可能採用相反約定,因此正式計算應同時寫數值與文字方向,例如“TA−TF=+0.40 m,艉傾”,而不是隻留一個正號。

縱傾與三個相鄰詞不同。List 或靜態 heel 是橫向左右舷不等深;pitch 是船在波浪中的動態縱搖;sail trim 是調整帆形與迎角。艏艉平均吃水也不等於縱傾:一艘船可保持相近平均吃水卻改變艏艉差。美國海軍損管教材因此把縱向傾斜與橫向傾斜分別處理,並以艏、艉吃水差定義 trim。

SCENE · 02

LCG 與 LCB 的相對位置形成縱傾力矩

縱向重心 LCG 是全船每項重量及其縱向座標的合成位置;縱向浮心 LCB 是排水體積的幾何中心。靜止平衡時,重量與浮力的豎向作用線需要形成零合力矩。若裝載狀態使 LCG 位於當前 LCB 之後,船產生艉傾趨勢;船體旋轉改變浸水形狀,LCB 隨之移動,直到新的浮力作用線與重量重新平衡。反方向則產生艏傾。

這不是說 LCB 永久固定,也不意味著把一件貨物移到船尾就只讓艉吃水增加。水線變化使浮力楔體從一端轉移到另一端,船的排水量在純重量移位中保持不變。MCA 穩性資料先由各重量縱向矩求 LCG,再用相應排水量下的 LCB、LCF、MCT 和平均吃水求縱傾;這些水靜力量隨吃水與船體形狀變化,不能從另一艘船借用。

SCENE · 03

水線繞漂心附近旋轉,端部改變數由力臂分配

LCF 是 longitudinal centre of flotation,即當前水線面面積的形心。小縱傾變化可近似看成水線繞經過 LCF 的橫向軸旋轉。若 LCF 不在船長正中,艏端和艉端的吃水改變數並不相等。MCA 表格還提醒,理論縱傾通常按垂線間長 LBP 計算;實際吃水標誌若與首尾垂線距離明顯不同,還要把計算值修正到標誌位置。

例如 LBP 為100米,LCF 位於船中後4米,則它距艏垂線54米、距艉垂線46米。新增10釐米艉傾時,小角度幾何給出艏吃水減少10×54÷100=5.4釐米,艉吃水增加10×46÷100=4.6釐米,兩端差恰好增加10釐米。簡單的艏艉平均會下降0.4釐米,但船並未上浮;原因是等排水轉動軸不在兩端中點,真正對應水靜力表的參考吃水需按該船定義。

SCENE · 04

MCT 1 cm 把縱向重量矩換成吃水差變化

MCT 1 cm(也寫 MCTC)是讓船的縱傾改變1釐米所需的縱傾力矩,單位常為噸米每釐米。若把60噸重量向艉移動20米,重量矩為1,200噸米;在該船況 MCT 1 cm 為120噸米每釐米時,縱傾增加1,200÷120=10釐米艉傾。若原來艏艉吃水為6.300米和6.700米,結合上一節的 LCF 分配,新讀數約為6.246米和6.746米。

MCT 不是船名牌上的永久常數。它來自當前水線面的縱向二次矩、排水量與縱向穩性關係,隨吃水、縱傾及船體幾何變化。英國 Workboat Code 要求在預計最大縱傾超過0.3米時提供中間縱傾資料,以便合理插值;這說明大變化不宜把一個 MCT 值一路外推。正式裝載儀會在迭代中更新水靜力資料,並同時檢查穩性、剪力、彎矩、吃水和法定限制。

SCENE · 05

縱傾改變淨空、幹舷、視野與推進操縱條件

運營關心的不是“船看起來水平”,而是哪一項邊界被縱傾推近。艉傾可能增加螺旋槳和舵的浸深,卻減少艉部幹舷並增大艉端極限吃水;艏傾會增加艏部入水、拍擊或上浪風險,並改變橋樓前方盲區。MCA 的操縱資料要求列出滿載與正常壓載狀態下的螺旋槳浸深、舵面積比、首尾輪廓及前後盲區,正因為裝載浮態會改變可見性和操縱表現。

影響方向不能寫成統一口訣。不同船型的阻力最優縱傾、螺旋槳通氣風險、舵效、球鼻艏浸深和淺水 squat 都不同;速度還可能引起動態 sinkage 與動態 trim。Queen Elizabeth 2 擱淺調查明確指出 squat 既可使全船下沉,也可改變縱傾,進一步削減 UKC。航前應以預計動態最深點核對航道,而不是僅用靜態平均吃水或認為“多一點艉傾總能改善操縱”。

SCENE · 06

裝載、液艙調撥與進水要按不同問題複核

純重量縱移保持排水量不變,適合使用 w×d 與 MCT 的移位算例;裝入或卸下重量則同時造成整體下沉或上浮與縱傾,需要 TPC、LCF 和載入點力矩共同求解。液體在前後艙之間調撥還涉及泵序、艙容、自由液麵和結構載荷。把貨物集中移到船端雖能快速改變縱傾,卻會增加縱向重量分佈的不利程度與船體彎矩,不能只看最終吃水差。

異常縱傾還是故障線索。MAIB 對 Kirsteen Anne 的調查記錄了艉部重量、降低的艉幹舷與進水互相強化;另一份安全摘要中,漁船艉傾繼續增大,移動甲板漁具已無法糾正,因為真正原因是艉部艙室進水。此時“再向前移貨”會掩蓋正在增加的排水量。歷史開放式帆船的實航研究同樣把石壓載、飲水、器材和船員位置逐項稱量,既校正縱向平衡,也避免重物集中在兩端造成沉重縱搖。

問題

繼續理解這個主題

船舶 trim by stern 是什麼意思?

表示艉吃水大於艏吃水,即船處於艉傾狀態。記錄時最好同時寫艏艉讀數和差值,因為各資料的正負號約定可能不同。

縱傾和橫傾有什麼區別?

縱傾比較艏艉吃水,是前後方向浮態;橫傾或 list 比較左右舷,是橫向狀態。Pitch 則通常指波浪中的動態縱搖。

MCT 1 cm 怎樣計算縱傾變化?

先算縱傾力矩 w×d,再除以該排水量和船況對應的 MCT 1 cm。所得是總吃水差變化,隨後按 LCF 到首尾垂線的距離分配。

移動重量後艏艉吃水會各變化一半嗎?

只有 LCF 恰在兩端中點且採用相應簡化時才會各佔一半。通常應按 LCF 到 FP、AP 的實際力臂比例分配,並修正吃水標誌位置。

什麼是船舶的最佳縱傾?

沒有跨船型通用值。它取決於船體、排水量、螺旋槳與舵、視線、幹舷、強度、穩性、阻力、航道和速度,應使用該船批准資料及運營限制。

來源

從哪裡繼續查證

  1. Safety practices related to small fishing vessel stabilityFood and Agriculture Organization
  2. MCA Stability Information Booklet (MSF 2231)UK Maritime and Coastguard Agency
  3. Workboat Code Edition 3UK Maritime and Coastguard Agency
  4. Handbook of Damage Control, Chapter X: Longitudinal stability and trimU.S. Navy via Historic Naval Ships Association
  5. MGN 301 Amendment 1: Manoeuvring information onboard shipsUK Maritime and Coastguard Agency
  6. Loss of fishing vessel Kirsteen AnneUK Marine Accident Investigation Branch
  7. MAIB Safety Digest 2/2015, Case 21UK Marine Accident Investigation Branch
  8. Why does the Sea Stallion sail with ballast?Viking Ship Museum Roskilde