113 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

方塊係數 $C_b$ 是船體水下排水體積與「長方體外框體積」的比值，表示船體相對於其長、寬、吃水所構成長方體的充實程度：

其中 $\nabla$ 為排水體積，$L$ 為船長，$B$ 為船寬，$T$ 為吃水。水線面積與船深不是本題計算所需資料。

解題方法

代入題目數值：

先計算長方體外框體積：

核心觀念

本題考船舶初穩度的定傾高 $GM$。橫向水線面二次矩 $I$ 與排水體積 $\nabla$ 可求橫向定傾半徑 $BM$：

定傾高由垂向浮心 $KB$、定傾半徑 $BM$ 與重心 $KG$ 決定：

題目給的排水量是質量，須先除以水密度換算成排水體積。

解題方法

已知水線面二次矩 $I=20{,}000\ \text{m}^4$、排水量 $\Delta=7{,}000\ \text{t}=7{,}000{,}000\ \text{kg}$，塢水密度 $\rho=1{,}008\ \text{kg/m}^3$。

依浮力平衡，排水體積為：

核心觀念

船用絞纜機（winch）是以動力捲筒收放纜索，供船舶靠離碼頭、繫泊或拖帶等作業使用的甲板機械。本題考查的是依絞纜機的用途分類，作答時應列出各類機器並說明其主要工作。

解題方法

以捲筒所處理的纜索種類及作業目的分類，可分為：

1. 繫纜絞機（mooring winch）：收放繫纜，用於船舶靠泊、離泊及繫泊時調整纜索長度、鬆緊。
2. 拖纜絞機（towing winch）：收放拖纜，供船舶拖帶他船或由他船拖帶時使用。
3. 錨絞機（anchor winch）：收放錨鏈或錨索，供拋錨、起錨作業使用；

核心觀念

船用電動液壓舵機以電動機驅動液壓泵，將電能轉成液壓能，再由執行機構把液壓能轉成舵葉的轉動。依執行機構型式，主要分為：

1. 柱塞式（撞桿式，Ram type）
2. 旋葉式（Rotary-vane type）

舵令由駕駛台傳至舵機控制裝置，控制液壓油的流向與流量；執行機構因而產生推力或轉矩，帶動舵柄及舵桿，使舵葉轉至所需角度。

解題方法與各型工作原理

一、柱塞式（撞桿式）

柱塞式舵機以一個或數個液壓缸作為執行機構，常見配置為二缸式或四缸式。液壓缸的活塞連接撞桿，撞桿再透過舵柄、連桿或滑塊機構與舵桿相連。

當舵令要求舵葉向一舷轉動時，控制系統將高壓油送入液壓缸的一側，使活塞與撞桿伸出；另一側的油則回流。撞桿的直線運動推動舵柄，將直線推力轉成舵桿的轉矩，帶動舵葉轉舵。舵令反向時，油路切換，高壓油改送至相反側，撞桿反向運動，舵葉便轉向另一舷。

二、旋葉式