114 高普考高考三級 航海技術 船藝學 考古題詳解

核心觀念

本題考查船體主要尺度、船型係數，以及船上隔艙與錨設備的用途。作答時可先辨認各名詞屬於哪一類：船長與船寬是船體尺度，方形係數描述船體的肥瘦程度，Wash Bulkhead 用於控制艙內液體晃動，Hawse Pipes 則供錨鏈通過。

解題方法與名詞說明

（一）Length Between Perpendiculars（垂線間長，LBP）

指船舶前、後垂線之間的水平距離。前垂線通常取夏季載重水線與首柱前緣的交點；後垂線通常通過舵柱中心線，或依船舶規範所定的船尾基準位置。

LBP 是船舶重要的縱向尺度，常用於船舶設計、性能計算及船型係數計算。它不同於總長（Length Overall, LOA）：LOA 量至船首與船尾最外端，通常較長。

（二）Moulded Breadth（型寬）

指船體最大寬度，量測位置在船側骨架型線之間，通常不包含外板厚度。它代表船體本身的型尺度，常用於船舶設計及船型係數計算。

型寬不同於外板外表面之間量得的最大船寬；後者會將外板厚度計入。

（三）Block Coefficient（方形係數，$C_B$）

方形係數是船舶排水體積與同長、同寬、同吃水的長方體體積之比，用來表示船體水下部分的充滿程度：

其中：

• $\nabla$：船舶排水體積；
• $L_{BP}$：垂線間長；
• $B$：型寬；
• $d$：吃水。

核心觀念

本題考查兩件事：一是甲板起重機標示的安全工作負荷（Safe Working Load, SWL）與工作半徑的關係；二是以 SWL 計算起重機負荷試驗的最低試驗負荷，並說明試驗時須操作哪些動作。

**法規時點：以命題當年（民國 114 年）法規為準。**民國 114 年時，SOLAS 第 II-1 章第 3-13 條關於船上起重設備的新規定尚未生效；本題所問的傳統試驗負荷與試驗方式，依 ILO 第 152 號公約所附起重設備檢驗證書指示作答。SOLAS 第 II-1 章第 3-13 條自 2026 年起生效，相關規範已修正。

（一）「SWL 3 t × 15 m」的涵義

「SWL 3 t × 15 m」表示：甲板起重機吊臂的工作半徑為 15 公尺時，該起重機的最大安全工作負荷為 3 公噸。

• SWL 3 t：起重機在標示的作業條件下，允許安全吊起的最大貨物重量為 3 公噸，即 3,000 公斤。
• 15 m：吊鉤鉛垂線至起重機迴轉中心的水平距離，也就是工作半徑（radius 或 outreach）。它不是吊臂長度，也不是吊臂仰角。
• ×：連接負荷與工作半徑，說明 3 t 的額定負荷適用於 15 m 工作半徑；它不是乘法符號，不能計算成 $3 \times 15=45$ 噸公尺。

起重機可吊重量通常隨工作半徑增大而減少。因此，這項標示不能推論起重機在小於 15 m 的所有半徑都只能吊 3 t，也不能推論在大於 15 m 時仍可吊 3 t；其他半徑的安全負荷應以起重機負荷表及核准標示為準。若標示只列此一組數值，應解讀為「15 m 半徑時 SWL 為 3 t」。

（二）負荷試驗最低試驗負荷與試驗方式

1. 最低試驗負荷

依 ILO 第 152 號公約所附指示，SWL 不超過 20 公噸的起重設備，試驗負荷應比 SWL 超出至少 25%。本題 SWL 為 3 公噸，屬於此級距：

核心觀念

本題考查「人員落海（Man Overboard, MOB）」時，船舶如何在夜間或無法確認落海時間、位置的情況下，返回可能的落海點，並比較適用於失去目標視線的操船迴轉法。

最合適的兩種方法是：

• 威廉遜迴轉（Williamson turn）：適用於人員落海位置不明、夜間或能見度不良，尤其是在事故發生後不久發現失蹤的情況；船舶轉回原航跡的反向航向。
• 沙諾迴轉（Scharnow turn）：適用於發現人員失蹤時，船舶已航行一段距離、與落海點相隔較遠的情況；在相同情況下，通常比威廉遜迴轉較快返回原航跡。

兩種方法都能協助船舶返回最後已知位置附近，展開搜救；夜間仍須配合標記最後已知位置、加派瞭望、使用探照燈及依搜救狀況調整船速。

解題方法

題目限定「夜間」且「人員失蹤不明」，答題重點是：落水者未在視線內，迴轉時無法以目視持續追蹤目標。因此不宜以落水者仍清楚可見為前提的快速單次迴轉作為主要答案，應選擇能讓船舶回到原航跡附近的威廉遜迴轉與沙諾迴轉。

比較時抓住三項差異：

1. 適用時機：威廉遜迴轉適合較快發現失蹤；沙諾迴轉適合延遲發現、船舶已駛離較遠。
2. 迴轉方式：威廉遜迴轉以改變約 $60^\circ$ 後反舵；沙諾迴轉則先沿原轉向繼續迴轉，至原航向約 $240^\circ$ 時反舵。
3. 返回時間與航程：沙諾迴轉通常能較快返回原航跡；威廉遜迴轉路徑較長，但程序明確，能返回原航跡的反向航向附近。

（一）採用原因與兩種迴轉法比較

1. 威廉遜迴轉

夜間不易看見落水者，且失蹤位置不明時，船舶需要回到原航跡附近搜尋。威廉遜迴轉能使船舶轉向原航向的反向航向，因此適合用來返回事故發生前的航線附近，作為搜救的起始位置。

2. 沙諾迴轉

若船舶航行一段時間後才發現有人失蹤，落水點可能已在船後相當距離。沙諾迴轉可使船舶在迴轉中先繼續前進，再轉回原航跡；通常比威廉遜迴轉更適合延遲發現的情況，且返回時間較短。

3. 比較

（二）兩種迴轉法的操縱程序

1. 威廉遜迴轉操縱步驟

核心觀念

本題考查船舶漂浮時的重量與浮力平衡，以及船舶逐步吊離水面時，吊桿轆驢所承受的負荷如何改變。

船舶漂浮於靜水中且無垂直加速度時，船舶重量與水的浮力平衡。排水量是船舶所排開水的重量，數值等於浮力，也等於船舶重量。因此：

其中 $W$ 為船舶重量，$F_B$ 為浮力，$\Delta$ 為排水量。若以質量表示排水量，則須注意與重量區別；本題計算負荷重量時以公斤力等效的質量數值表示，單位採 $\mathrm{kg}$。

解題方法與計算

駁船縱平浮，長方體型船體的排水體積以方形係數 $C_B$ 修正：

其中 $L=30\ \mathrm{m}$、$B=8\ \mathrm{m}$、$T$ 為當下吃水，且 $C_B=0.85$。海水密度為 $\rho=1025\ \mathrm{kg/m^3}$，故相應排水質量為：

駁船由水中支承的部分，仍由浮力承擔；吊桿轆驢所承受的負荷，則是駁船總重量扣除當下浮力支承的部分。以初始漂浮狀態為基準，總重量等於初始排水量。

（一）漂浮時重量、浮力與排水量的關係

船舶在靜水中漂浮且保持平衡時，垂直方向合力為零，因此浮力等於船舶重量。依阿基米德原理，浮力等於船舶所排開水的重量，而此排開水的重量即為排水量：

（二）吃水減至 $2\ \mathrm{m}$ 時，吊桿轆驢承受的負荷

初始吃水 $T_0=3.5\ \mathrm{m}$ 時，駁船漂浮，總重量為：