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安 全 な 進 路

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荒天時における進路の選定(小型船舶操縦士必見!)
新聞、テレビなどで海上の事故を見るたびに心を痛める。そこに防ぎえたかもしれない事故が多く存在するからです。ここでは荒天時風浪を受けての進路選定について述べたい。

小型船舶の方に参考として頂ければ嬉しいです。

まず荒天に対しては、それを予想し逃げることを考える。小型船舶などでは「出ない!」これが最も堅実な選択である。これに勝るものはない。
「せっかくの日曜日、友人を集めたのだから海に出ないと今後の信頼にも関わる」
これで何人もの人命が失われてきた。腕を過信してはいけない。海を舐めてはいけない。漁師が出れない海に喜んで出て行く挑戦者がいる。あなた方は冒険者ではありません! それに・・・せっかくの日曜日ではない、せっかくの命である。大切にしましょう。
しかし、用心していても予想に反し時化てしまうこともある。以下の知識がお役にたつかも知れません。

では、はじめます。

まずは、波の方向が船に与える影響です。
左図は、任意の方向から波を受けて航行する場合の安定性(保針、操船、揺れなど総合的に)を示すものであって、荒天(大波)に対する推薦退避順位ではない。以下を説明する上でわかりやすくするために添付したものである。ご理解願いたい。

荒天に際しては、まず減速の大前提はありますけれど、風浪をどの方向に受けて安全地域まで航行するかは、「必ずこれ!」といったものがない。荒天の度合いやその性質(台風など)、自船の操縦性能、速力、載荷状態、復原能力、勿論天候が急転することもある。その状況に応じて安全な進路を決定しなければならない。
したがってそのためにも、これらの知識を十分に備えておくことが不可欠である。

向い波は縦動揺が大きくなり、スラミング、プロペラレーシングなどの現象を受けやすい。また、大波に突っ込み極端なトリムとなって復元力を失うこともある。縦動揺を減じるには風浪を船首側2〜3点に受け、できる限り(保針可能な最低の速度2〜3kn’t)船速を減じる。これをheave toという
*1点(point)= 360°/ 32 = 11.25°


追い波順走(真後ろ)は波の衝撃がもっとも少ない。荒天から積極的に逃げる方法でもある。ある程度の大きさの波までは安定し航行できる。
但し、波を斜め後ろから受ける、または船速より早い
大きな追波を受ける場合はブローチングに注意する。保針性が悪くなる、舵が利かない、急激な横揺れがある、などの兆候を察知したならば、直ちに進路を変更し追波をさける。

横波は論外だからだから説明は省きたいが・・・。波の周期と船のRolling周期とが一致すれば、大動揺となり切迫した危険に陥る。こんなことは誰でも知ってますよね。


ブローチング現象
この現象がどのようなものか、概略そのメカニズムを左アニメーションで示した。

画面右したから動く青線は波頂で、その間に波底があるものと考えていただきたい。

3回目〜4回目に船尾から大波が来襲し転覆に至る様を大げさにシュミレートしてみました。

1〜2回目までの追波の影響でヨーイングをしているが、3回目の大波で保針困難となり立て直せない。
そこへ、4回目の大波が打ち寄せ船体は大傾斜を起こして波間に横たわる。
荒天時転覆事故のテレビ解説では、単純に「三角波(多方向から来る波が重なり合ってできる高い波)により船が持ち上げられて転覆した。」とされることがよくあるが、私はブローチングに誘発された転覆事故が一番多いと考えている。
追い波順走中に高速(特に20kn’t以上、小型ボートなどでは15kn’t以下でも注意)航行する場合、船は波に押され波に同調するかの速度まで加速されることがある。いわゆる波乗り状態であるが、この状態に陥った船は、船尾が波の谷間(低部)から頂部に至るタイミングで、(1)急激なヨーイング運動が誘発されると共に(2)復原力喪失状態が持続する。この結果船は波の進行と直角方向に回頭しつつ大傾斜する。つまり波間に横たわろうとする。ここに横波がデッキに打ち上げる、積み荷が崩れる、自由水影響、突風などの他の傾斜モーメントが重なると船はさらに傾き、ついには耐航性が損なわれる。復原モーメントの限界を超え転覆するということになるのです。小型・高速船で起こりやすい。
ブローチング現象に対する注意点として次のことが挙げられる。
 ・GM が小さいときは要注意。
 ・船尾足がよい。
 ・保針可能な限り減速(波よりも遅い速度)。18kn'tより下げる。
 ・浅瀬では、波の速度が遅いので、特にプレジャーボートで注意。18kn't以下でも危険。
 ・出会い角が20-40°で特に危険。(かといって船横で波を受けてはならない)
 ・操舵は小刻みに。
 ・大波は避ける。波乗り現象で舵が効くかずコテンといく。
 ・波の出会い周期が船舶の固有周期の1/2程度で大揺れが起こりやすい。


次は復原力の低下です。小型船舶はパタンとこけるような感覚になる。
小型船舶操縦士の方は意外と知らない
がこれも非常に怖い。

波による復原力減少のメカニズム
船の浮力は水没部の排水量(Dispacement)であり、傾斜角ををθとしたときの(初期)復原力Stabilityとの関係は以下の算式で表される。
Stability = Displacement x GZ = Δx GM x sinθ
したがって、波によって持ち上げられた船(点線が元の水線)は、排水量が減り(Δ-w)浮力を失う。この結果、浮心Bは下がり、GM もまた小さくなる。算式にあてはめて一目瞭然である。
復原力は弱まり、大傾斜を生むことがわかる。

皆様がレジャーを楽しんでいた最中、注意していたにもかかわらず前線の通過などで、荒天に遭遇したとしましょう。しかし、泡食ってはいけない。
慌てて港へ帰りたい気持ちはわかるが、それが非常に危険な場合がある。
波の状態次第では港とは真逆の方向に向けて暫くこらえることも必要です。その後、冷静に波の動向を見極め、改めて進路を選定しなければなりません。安全に航行できる進路を確保できるなら、それが遠回りになっても構わない。急がば回れと言います。どうかご安航をお願い致します。


参考:
1. ヨーイング

波には回転運動が起こっていて、波頂部ではその伝搬方向に、波底部ではそれとは逆方向に水が移動している。この力は瞬間的に船を回頭させるモーメントとなり、船が針路から逸れる現象を起こす。これをヨーイングという。
 1) 軽貨のとき
 2) 波長が船の長さと同程度
 で影響を受けやすい。

2. 波の性質
 ・波の速度m/s =(重力加速度9.8m/s2 x 波長 ÷ 2π)0.5  または 1.25x √波長m
 ・波長は波高の30〜60倍と考えられている。
 ・波のエネルギーは波高の2乗に比例

3.一般的に船は風上に切りあがる性質を持つ。



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