114 高普考普通考試 航海技術 船藝學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
請說明下列船舶構造專用名詞之意義及功用?(每小題 5 分,共 25 分)
(一) Boot Topping Side
(二) Bulbous Bow
(三) After Perpendicular
(四) Hatchway Coaming
(五) Center of buoyancy
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核心觀念
本題考查船體外部形狀與塗裝、船舶縱向基準點、艙口構件,以及浮力作用位置等基本船藝學名詞。作答時宜先說明名詞所指的位置或定義,再補充其功能;特別要分清「船體上的位置或構件」與「水靜力學中的幾何中心」。
解題方法與名詞說明
(一)Boot Topping Side(船體水線帶/水線間外板)
指船體外板上、介於船舶輕載與滿載吃水線附近的帶狀區域。船舶裝載量改變時,這一帶會交替浸在水中或露出水面,因此容易受海水、日曬、污損及靠離碼頭時的磨耗影響。
其功用是作為船體外部的防護及塗裝區域,通常施以耐水、耐油污或較耐磨的塗料,以保護船殼並方便維護。作答時宜說明它是「一段船體外板區域」,並非單指某一條水線,也不是船體內部構件。
(二)Bulbous Bow(球鼻艏)
指船艏水線以下向前突出、呈球狀或梨形的船體部分。其形狀會改變船艏周圍的水流與波浪,使球鼻艏所產生的波系在適當航速、吃水及船型條件下,抵銷部分船體原有的興波阻力。
其主要功用是在設計條件合適時降低船舶阻力、改善推進效率,進而減少燃料消耗。球鼻艏的效益與船型、航速及裝載狀態相關,不能概括說成任何船舶、任何航速下都必然省油。
(三)After Perpendicular(艉垂線,AP)
指船舶縱向量測所採用的基準垂線,通常通過設計水線與舵柱後緣或舵桿中心線相交的位置,並垂直於基線。實際採用的界定方式應依該船的線型圖或所採船舶尺度定義為準。
艉垂線與艏垂線是船舶縱向尺度的重要基準,可用來界定兩垂線間長度,並標示船舶各部位的縱向位置,以供船體設計、建造及尺度計算使用。作答時應指出 AP 是「垂直的縱向基準線」,不可與艉端輪廓或艉柱本身混為一談。
(四)Hatchway Coaming(艙口圍板/艙口圍)
指設置於甲板艙口開口周圍、向上突起的圍壁或框狀構件。它沿艙口邊緣圍成一圈,與艙口蓋及相關密封構件配合。
第 二 題25 分
(一) 請說明錨鏈(Anchor Chain)的用途及其對錨泊的功能?(15 分)
(二) 錨鏈的長度計算單位為何?該單位長度是多少?(5 分)
(三) 請說明錨鏈轉環(Anchor Swivel)的構成和功能?(5 分)
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(一)錨鏈的用途及其對錨泊的功能
核心觀念
錨鏈連接錨與船體錨機、錨鏈筒等設備,是錨泊系統中傳遞錨力的構件。錨鏈的重量、長度、下垂形狀及與海床的接觸,共同影響錨能否穩固抓底,以及船舶受風浪流作用時是否容易走錨。
作答要點
- 連接並傳遞錨力:錨鏈將錨與船體相連,使船舶所受的風、浪、流等外力,經錨鏈傳至錨,再由錨爪抓持海床承受。
- 提供重量與下垂弧度:錨鏈自錨至船舶形成下垂的懸鏈線。錨鏈重量使靠近錨的一段保持貼近海床,減少錨桿受到向上的拉力,使錨爪較能維持抓底狀態。
- 緩衝船舶的拉力變化:船舶受陣風、浪湧或潮流影響而移動時,錨鏈的弧度會隨受力變化而伸展、收縮,緩和瞬間衝擊,降低錨、錨鏈及船體錨設備所受的負荷。
- 增加海床摩擦與錨泊持力:貼近海床的鏈段對海床有摩擦作用,可協助抵抗船舶移動,並使傳至錨端的拉力較為平順。
- 配合錨機收放錨:錨鏈供錨機控制錨的放出與絞起,便於調整錨鏈長度、起錨及收存錨鏈。
解題技巧
按「連接傳力、重量下垂、緩衝、海床摩擦、收放操作」的順序作答,並說清錨鏈下垂如何幫助錨保持水平受力、維持抓底,是本小題的核心。
(二)錨鏈長度計算單位及單位長度
核心觀念與作答
第 三 題25 分
依國際海上避碰規則「遇難信號」規定,哪些信號可用以表示遇難及需要救助?(25 分)
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核心觀念
本題考《1972 年國際海上避碰規則》(COLREG)附則 IV「遇難信號」。依附則 IV 第 1 款,下列信號無論單獨或合併使用,均表示船舶遇難並需要救助。作答時應完整列出 11 種信號,並注意無線電遇難通話「Mayday」與國際信號旗「N.C.」都在列。
本題以命題當年(民國 114 年)法規為準。
解題方法
這是法規列舉題,直接依附則 IV 第 1 款逐項整理即可。可按信號方式分類,避免遺漏:
- 爆炸、音響及火箭信號
- 摩斯碼、無線電及國際信號旗
- 火焰、紅色火光、橙色煙霧及手臂動作
遇難信號逐項說明
- 約每隔一分鐘發射一次的槍聲或其他爆炸信號。
- 以任何霧號設備連續發出音響。
- 以短間隔逐枚發射、並放出紅色星光的火箭或砲彈。
- 以任何信號方法發出摩斯電碼 SOS:
... --- ...。 - 以無線電話(radiotelephony)發出語音「Mayday」。
- 以國際信號旗表示遇難,即信號旗組合「N.C.」。
- 展示方旗,並在旗上方或下方放置球形物或類似球形的物體。
- 船上火焰,例如燃燒的焦油桶、油桶所產生的火焰。
第 四 題25 分
某箱形駁船長、寬、深為 ,該船艏艉吃水尺度分別位於艏艉垂標上,舯吃水尺度位在船舯。現在港外觀測吃水,所得如下:
艏左舷吃水 、舯左舷吃水 、艉左舷吃水 ;艏右舷吃水 、舯右舷吃水 、艉右舷吃水 。
試求:
(一) 箱形駁船的俯仰差為何?(10 分)
(二) 箱形駁船是否處於舯垂或舯拱狀態?若是,其數值是多少?(15 分)
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核心觀念
本題考查吃水觀測的平均值、俯仰差,以及由艏、中、艉吃水判斷船體縱向變形。
- 各位置的平均吃水為左右舷吃水的算術平均。
- 俯仰差為艉平均吃水減艏平均吃水;結果為正表示艉吃水較深,船艉下俯。
- 舯垂/舯拱以舯平均吃水和艏艉平均吃水的平均值比較:
- 舯吃水較深,為舯垂。
- 舯吃水較淺,為舯拱。
- 差值即舯垂或舯拱量。
解題方法
先將各站左右舷吃水平均,以消除船舶橫傾造成的左右差異:
其中 、、 分別為艏、舯、艉平均吃水。
(一)俯仰差
艉吃水比艏吃水深 ,因此船舶呈艉傾,亦即船艉下俯。
(二)舯垂或舯拱