操舵裝置

操舵裝置是保證艦船水上(或水下)安全航行的重要設備之一。它由舵機、舵傳動裝置、操縱枱和附屬設備組成。

操舵裝置一般可分為手動操舵裝置、電動操舵裝置和液壓操舵裝置。

為安全起見，水面艦艇上應設有兩套獨立的操舵裝置，一套為主操舵裝置，另一套為應急操舵裝置。如艦上無法設置應急操舵裝置，則主操舵裝置應設有兩套相同的動力源。此兩套動力源既能單獨工作，又能彼此切換，互為備用。

水面艦船的主操舵裝置應能在±35°範圍內，具有高速快艇不低於4(°)/s、其他艦船不低於2.3(°)/s的轉舵速度。

水面艦船的主操舵裝置至少應設有兩個操縱枱，駕駛室內設主操縱枱，預備駕駛室和舵機艙內設簡易操縱枱。各操縱枱之間可相互轉換，互為聯鎖。

主操縱枱上配有工作狀態顯示器、工作參數顯示器、故障報警信號裝置等附屬設備。主操縱枱通常應具有自動和隨動兩種操舵方式。 ^[2] 

操舵裝置包括操縱器、操縱機構、舵機、轉舵機構等所組成。

操縱器——操縱舵的機構，設於駕駛室內，供駕駛人員用來操縱以控制舵的運動。操縱器分為操舵輪和操縱柄兩種：對於液壓舵機和部分電動舵機，常用操縱柄；對於人力舵機和部分電動舵機，通常用操舵輪，內河小船幾乎全用操舵輪。

舵機——轉舵的動力，舵機有人力舵機、電動舵機、氣動舵機和液壓舵機，老式船上還有蒸汽舵機。舵機通常設在艉部舵機艙內，內河船上人力舵機往往設在駕駛室內，與操舵輪連成一體。

傳動裝置——傳遞操舵動力，使舵轉動的裝置，包括傳動鏈條或鋼索、導向輪，舵柄或舵扇等零部件。

舵角指示器——反映舵轉動角度的設備。它有機械式舵角指示器和電動舵角指示器兩種，內河小船上多采用機械式舵角指示器。舵角指示器設在舵杆端頭上或舵杆近旁，為使駕駛人員能直接知道舵的轉動後位置，在駕駛室或舵機上也設有舵角指示器。

舵角限制器——限制舵最大轉動角度的機構。 ^[3] 

(一)工作可靠

在規定的惡劣海況下應能可靠地工作，並能以一定的轉舵速度達到最大舵角。《鋼質海船建造規範》規定，從一舷最大舵角轉到另一弦最大舵角所需時間為：

海船：+35°～-35°所需時間 t<30 s ；+32°～-32°所需時間 t<28 s。

長江上游船舶：t<12 s；長江下游船舶 t<20 s。

(二)生命力強

在一定海損條件下或發生故障時仍能實現操舵。在正常航行條件下使用主操舵機構，當主操舵機構失靈時可迅速轉換為應急操舵機構，並能在兩處以上的位置進行操縱。一般應設有兩套電源，能夠分別對裝置供電。

(三)操作靈敏、準確

能準確地將舵角轉至指定舵角(誤差不超過一定範圍)。當舵葉轉至極限位置時能自動停舵並進行報警。

此外，操舵裝置還應當工作平穩，結構緊湊，噪聲小，壽命長，便於維護管理，經濟性好。 ^[4] 

根據操舵裝置動力源的不同，可以將其分為以下四種類型。

(一)人力操舵裝置

人力操舵裝置依靠人力作為推舵機構的動力源。它結構簡單但功率有限，輸出力矩一般小於10kN·m，僅用於小型機動船、駁船或某些機動船的應急操舵裝置。

(二)蒸汽操舵裝置

蒸汽操舵裝置以蒸汽作為推舵機構的動力源。它的輸出力矩一般為1.6~3×10kN·m。蒸汽操舵裝置能長時間在滿負荷下工作，便於管理，堅固耐用並且使用歷史悠久，但由於蒸汽密封困難，裝置體積大，管路複雜並且因在內燃動力裝置船舶上蒸汽能源有限等原因，應用逐漸減少。僅用於少數蒸汽動力裝置船舶上。

(三)電動操舵裝置

電動操舵裝置以電動機作為推舵機構動力源。它的輸出力矩一般為10～16×10kN·m。電動操舵裝置具有控制容易，動作迅速準確的優點，但它重量重，尺寸大，部件加工困難，功率有限。僅應用於中小型船舶上，並逐漸被電液操舵裝置所替代。

(四)電液操舵裝置

電液操舵裝置以電動機帶動油泵，利用高壓油液產生的推力推動推舵機構。它具有工作平穩，結構緊湊，重量輕，體積小，控制容易，易於實現自動化，零件壽命長，推舵力矩範圍廣等多種優點。它的輸出力矩可達10000kN·m以上。 ^[4] 

(一)自動舵

這是一種全自動操舵方式。對於遠洋或近海船舶來説，常常要作長時間的定向直線航行，自動舵能自動維持既定航向。操舵人員在給出一定的航向信號後，全部操舵過程自動完成。這樣不僅可以大大減輕操舵人員的勞動強度，而且可以及時糾正航向，縮短航行時間，減少操舵裝置的工作時間並延長其使用壽命。遠洋和近海船舶主要採用自動操舵方式。

(二)隨動舵

在隨動操舵方式中，舵角是自動調節的，航向是人工調節的。

其閉環調節系統的調節對象是舵葉，被調節量是舵角。當操舵人員將手輪轉向某一舵角時，舵葉按所要求方向偏轉，舵角反饋裝置則不斷髮出反饋信號。如反饋信號與控制信號有偏差，舵葉繼續轉動，當轉到所需舵角時，舵葉停止轉動。由於作為被調節量的舵角的給定值的變化情況事先不能確定，因而稱為隨動系統。隨動操舵方式由此而來。

(三)應急操舵

應急操舵是在自動操舵和隨動操舵發生故障時，應急情況下使用的一種操舵方式。應急操舵一般沒有兩套裝置，一套設在駕駛台，一套設在舵機艙。由於這種操舵方式通常用手柄操縱，有時又稱為手柄操舵。 ^[4]