109 高普考普通考試 航海技術 船藝學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查船體甲板的縱、橫向形狀，船艏上層建築，以及螺槳推進與錨泊設備的基本名詞。作答時要把「形狀或位置」和「主要功能」一起交代；螺槳滑失率則須寫出理論前進量與實際前進量的關係。

解題方法與各名詞說明

（一）舷弧高（Sheer）

意涵：​船舶甲板沿船長方向的縱向弧度。通常甲板由船中向艏、艉逐漸升高；舷弧高是艏、艉甲板相對於船中甲板基準線的升高量。

功能：​提高艏、艉乾舷，使船舶航行時較不易讓海水大量湧上甲板；也增加艏、艉部的儲備浮力，有助於船舶在波浪中保持適航性。

（二）拱高（Camber）

意涵：​甲板沿船寬方向的橫向弧度，通常甲板中線高於兩舷。拱高是甲板中線相對於兩舷側甲板的高度差。

功能：​使甲板上的雨水或海水向兩舷排出，避免積水；甲板的弧形也有助於甲板結構承受負荷。

辨別：​舷弧高是沿船長方向的弧度；拱高是沿船寬方向的弧度。

（三）艏樓（Forecastle）

意涵：​船舶前部較高、通常高於主甲板的上層甲板或甲板建築區域。

功能：​提高船艏部位的乾舷與儲備浮力，減少波浪越過船艏沖上甲板；也可提供錨泊、繫纜等作業的甲板空間，並作為船艏部位的防護與工作區域。

（四）螺槳滑失率（Propeller Slip）

意涵：​螺槳轉動時，依螺距推算的理論前進量，大於船舶實際前進量；兩者的差額相對於理論前進量的百分比，稱為滑失率。

設螺槳螺距為 $P$、每單位時間轉數為 $n$，船速為 $V$，則：

核心觀念

本題考查「人員落水（Man Overboard, MOB）」的緊急應變，以及兩種常用的回轉搜救操船法：

• 單迴轉法（Single turn，又稱 Anderson turn）：以大舵角迅速回轉，適合落水者仍在視線內、須儘快返回時使用。
• 威廉遜迴轉法（Williamson turn）：先向落水側轉舵，待船首偏離原航向約 $60^\circ$ 後反舵，繼續轉至反航向，沿原航跡附近返回；適合視線不良或已失去落水者目標時使用。

操船的共同原則是：先立即警報、標示落水位置並持續瞭望，再選擇合適的回轉法接近救援。

解題方法

作答可分成兩部分：先列出落水後的立即應變，再比較兩種迴轉法的操船方式與優點。比較時抓住「返回速度」與「能否回到原航跡」這兩項差異，即可說明各自適用情境。

一、人員落水後的應變措施

1. 立即喊報並通報駕駛台：高聲呼喊「人員落水」，指出落水舷側；駕駛台收到報告後，立即鳴放警報並通知船長。
2. 拋投救生圈及標示物：迅速向落水者所在舷側拋投附有自亮燈或自發煙霧信號的救生圈，協助標示位置並提供浮力。
3. 持續目視追蹤：指定人員以手指持續指示落水者方位，並回報其位置與狀況，避免船員失去目標。
4. 記錄落水位置：使用電子海圖或 GPS 的 MOB 功能標記位置；同時記錄時間、船位、航向及風流等資訊。
5. 操船返回並準備救援：依能見度、落水者是否仍可見及船舶操縱性能，選擇單迴轉法或威廉遜迴轉法；通知船員備妥救生艇、救援器材及醫療用品。
6. 接近後安全回收：控制船速，選擇適當舷側與接近方向，避免船體、螺槳或船尾流危及落水者；回收後立即檢查生命徵象並給予急救。

二、單迴轉法

單迴轉法在收到落水報告後立即以大舵角向落水側回轉，讓船舶迅速轉回落水者附近，再配合減速、停車或倒車等操船方式完成接近與回收。

優點與理由：

核心觀念

本題考查吊桿裝置鋼索的檢查、保養與安全操作，以及安全工作荷重（Safe Working Load, SWL）的意義。吊桿裝卸系統由吊桿、絞機、滑車、起貨索、頂索及相關索具組成；其中鋼索承受吊升或調整吊桿時的張力，若因磨耗、斷絲、腐蝕或操作不當而失效，可能造成吊貨物墜落、設備損壞或人員傷亡。

以命題當年（民國 109 年）法規為準，《船舶設備規則》第 290 條將貨物裝卸設備整體之安全工作荷重定義為經核定的吊卸荷重，且不包括設備本身重量；第 292 條規定吊卸荷重不得超過核定的 SWL。第 291 條要求設備適時保養，並在每次裝卸作業前檢查；第 304 條規定貨物裝卸設備使用的鋼索，使用前應經認證。

解題方法

答題可分成兩部分：先從「作業前檢查、操作中避免損傷、使用後保養與定期檢查」說明鋼索注意事項，再說明 SWL 如何限制實際荷重，以及設置上限的安全目的。作答時應涵蓋鋼索本體狀況、索具配置、操作方式及檢查紀錄，不宜只寫「注意安全、定期檢查」。

吊桿裝置鋼索使用注意事項

1. 使用前確認認證與規格 確認鋼索已依規定認證，並選用適合吊桿裝置、絞機及作業負荷的鋼索。索具配置應正確，鋼索不得扭結、交叉、打結或錯誤穿繞滑車。

2. 每次作業前檢查鋼索及連接處 檢查鋼索有無斷絲、磨耗、腐蝕、壓扁、扭結、籠狀變形、局部縮徑或其他損傷；並查看索端固定、卸克、吊鉤、滑車及接頭是否牢固、有無變形或鬆脫。發現異常應停止使用，修復或更換後再作業。

3. 避免超載與衝擊負荷 吊重不得超過核定 SWL；起吊和停止應平穩，避免急拉、急停、荷物突然卡住或瞬間鬆脫。衝擊負荷會使鋼索承受遠高於靜止吊重的瞬間張力。

4. 避免鋼索受到不當彎曲或摩擦 鋼索通過滑車時，應確認滑車尺寸及運轉狀況合適，避免鋼索在銳角、粗糙處或不正確的滑輪上彎折、磨擦。不得讓鋼索遭貨物、艙口邊緣或其他物件擠壓，也應避免鋼索互相摩擦或纏繞。

核心觀念

船舶橫向穩度，是船舶受外力而向左舷或右舷傾斜後，產生使船體回復正浮的能力。船舶傾斜時，水下排水體積形狀改變，浮力作用線隨之移動；浮力與重力形成的力偶稱為扶正力偶，其力臂稱為扶正臂 $GZ$。扶正力矩為：

其中 $\Delta$ 為船舶排水量。小傾角時，扶正臂可近似表示為：

$GM$ 為初穩心高，$\phi$ 為橫傾角。$GM$ 正值代表小傾角下具有扶正能力；但穩度適當並非單純追求 $GM$ 越大越好，過大的初穩度會使船舶搖擺週期短、橫搖劇烈，增加貨物受力與繫固負荷。

解題方法

本題分兩部分作答：先說明橫向穩度的物理意義，再依「降低重心、避免橫向偏載、控制自由液面、確保貨物不移動」整理貨櫃裝載注意事項。貨櫃與貨物重量會影響船舶重心位置；裝載配置或繫固不當，則可能造成重心升高、橫傾或貨物移位，進而損及穩度。

貨櫃裝載注意事項

1. 重貨置低、輕貨置高：將重量較大的貨櫃及貨物安排在較低層，避免重心升高、$GM$ 減小；上層應避免集中裝載過多重貨。

2. 左右舷重量均衡：貨櫃應按配載計畫配置，避免左右舷重量差異過大，以免船舶產生持續橫傾。裝卸過程中也應注意裝載順序，避免階段性偏載。