【大副业务】净空高度计算原理与自动计算表
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在有空高限制的装卸货港，往往在做装卸顺序计划时，我们需要计算每个货舱对应的空高问题；另外在过桥梁，也涉及船舶最大空高计算问题，有些船配载电脑较为先进，可以直接计算出各基站的空高，但是有船需要自己计算，对于部分新手大副可能不知道如何计算，所以，本期小海哥分享一下有关空高计算原理和制作自动计算表，供各位航友参考与交流！
图-1装卸货计划空高计算 空高计算的重要性空高计算不准的后果，可能出现哪些问题?
有船在美国港空高超限，船舶临时安排割大桅的，造成滞期，打官司，索赔的；有船超空高碰到桥梁的，这个损失可能是无底洞；有装载机触碰舱盖，造成船舶待时延误的等等问题。
我们如何避免这些问题呢？那就需要准确的把控空高限制问题，正确的进行空高计算。
图-2船舶空高不准确的后果
图-3空高过大装载机可触碰到舱盖
净空高度计算原理大道至简，其实净空高度计算原理公式，就是小学生问题：2-1=？（开个玩笑了），你看：净空高度AIR DRAFT=最大高度HMAX-吃水d
所以，只知道最大高度和吃水两个数据，AIR DRAFT自然就算出来了，接下来分别谈谈如何获取到这两个数据：
1.最大高度HMAX
简单的说，从船舶龙骨到船舶某处最顶端的高度就是最大高度HMAX。如果计算船舶前后大桅杆的空高，那最大高度就是从龙骨到桅杆顶部的距离，这项数据在船舶资料中可直接获得，如下图，前桅H=38.6m, 后桅杆H=54.02m.
图-4 船舶空高计算资料
如果计算各货舱舱盖顶部空高，则最大高度就是从龙骨到舱盖顶部距离，这个数据有些船舶资料也直接给出，但也有不少船需要计算或者通过实际测量得出。
如果计算各货舱舱口围顶部空高，则最大高度就是从龙骨到舱口围顶部距离，这个数据有些船舶资料也直接给出，但也有不少船需要计算或者通过实际测量得出。
如上图-4，直接给出从龙骨到舱口围顶部的全高H=26.96m, 到舱盖顶部的全高H=27.73m。如果资料未给出各舱最大高度，如何获取这一数据呢？其实也简单，1把米尺实地测量一下就好，测量各舱纵向中线处的主甲板到舱口围顶的高度，主甲板到舱盖顶的高度，再加上从龙骨到甲板纵向中线高度，这一数据船舶资料上已给出。
2.吃水d
吃水即沿船长方向任意处从龙骨到水线面的距离。
其原理公式为：吃水d=DA-TRIM*L/LBP
其中，DA为尾垂线上的吃水，L为任意吃水处沿船长方向的纵向距离，TRIM为首尾垂线上的吃水差即TRIM=DA-DF, LBP为两垂线间距。
这个公式怎么来的？
小海哥就接下来利用相似三角形原理推导一下。
为便于理解，将首尾垂线上的前后吃水制作成如下图-5，已知首尾垂线上的吃水DA,DF,纵向距离L,两垂线间距LBP,吃水差TRIM=DA-DF, 求任意处吃水d? （哈哈，好像又回到初中学生时代，解几何问题！！）
图-5 相似三角形原理
如图所示，易证明三角形ADF与三角形ABC相似，利用相似三角形的等比例原理, 所以有：
等比例关系：AD/AB=DF/BC, 即X/TRIM=L/LBP
则：X=TRIM*L/LBP
所以，任意处的实际吃水d=DA-X=DA-TRIM*L/LBP
即推导出原理公式为：吃水d=DA-TRIM*L/LBP
3.净空高度AIR DRAFT
以上解决了最大高度和吃水两个数据问题，则有：
AIR DRAFT=HMAX-d=HMAX-(DA-TRIM*L/LBP)
综上，即可推出净空高度计算原理公式：
AIR DRAFT= HMAX-(DA-L*TRIM/LBP)
其中，HMAX为最大高度，DA为尾垂线上的吃水，L为任意吃水处沿船长方向的纵向距离，TRIM为首尾垂线上的吃水差即TRIM=DA-DF, LBP为两垂线间距。
举例说明，如下图-6，某船图纸关于净高高度计算方法，分别计算A,B,C,D个站点的净空高度则为：
A.MAST HEAD LIGHT TOP =38.60-(dA -275·35xTRIM/LBP)
B.INMARSAT 'C' TOP=54.02-(dA–26.16xTRIM/LBP)
C.HATCH COAMING TOP=26.96-(dA –LxTRIM/LBP)
D.HATCH COVER TOP=27.73-(dA–LxTRIM/LBP )
正好验证以上净高高度计算原理公式！
图-6 净空高度计算船舶资料
净空高度自动计算表以上我们了解了关于净空高度原理公式理论基础，接下来就可以直接利用原理公式制作净空高度自动计算表了。制作这个表格并不难，就一个公式，不用向水尺检验自动计算表，压载水自动计算表，吃水差调整自动计算表需要导入大量的船舶参数。
条条大路通罗马，一千个哈姆雷特就有一千种做法。表格的制作可以按自己喜欢的风格来制作，大可不必拘泥格式，如下示例，图7-9 AIR DRAFT 计算表几个样本。
图-7 AIRDRAFT计算表
图-8 AIRDRAFT计算表
图-9 AIRDRAFT计算表
制作要点：
1.查找各站点纵向距离，图纸可查；
2.查找或测量计算各站点最大高度数据；
3.利用净空高度原理公式：AIR DRAFT= HMAX-(DA-L*TRIM/LBP)建立公式即可。
净空高度自动计算表格制作较简单，所以小海哥不再一一详细演示制作过程，文末附几个净高计算样板供大家参考,如需自行获取！
净空高度实践注意要点以上我们制作出的净空高度自动计算表，仅仅是辅助计算作用，即便我们的计算是正确的，装卸货计划表也符合港口要求，实践中可能还存在诸多的考虑因素和注意事项：
如下图-10为澳大利亚港关于净空高度计算要求，必须以海图基准面起算:Air Draught= (Height of Hatch Cover from Keel)-Vessel Draught+(High of Tide from Chart Datum)
如Air Draught=27.0-7.0+1.7=21.7m
图-10 澳大利啊港净空高度要求
实践中的几个注意点：
1.在航次任务出来时，要考虑整个装卸货港空高问题，是否能顺利执行；航行中是否存在空高问题，如大桥，电缆空高限制，上文提到割船舶大桅的事件真实存在，就是因租家和船上对航次任务考虑不周造成的。
2.定期检修和保养船舶设备保证正常工作，如舱盖，液压管，压载水处理系统，压载水管系等等，其中一个环节出问题，在存在空高限制情况下，都可能引发不必要的麻烦，船舶待时，投诉，滞期，索赔等一系列问题。
3.潮汐预报来源是否准确，到达日期是否准确，到达日、时的具体潮汐情况；
4.船舶的预计到达吃水，吃水差情况控制是否准确，是否存在横倾较大情况；
5.各舱压载水测量是否准确，尤其是货舱压载的情况下，计算货舱压载水往往不准确，直接影响预计到达吃水；
6.配载仪的理论计算吃水与实际吃水是否差异过大；
7.装卸货过程中，装、卸货速率与压载水排、压速率是否匹配；装货速率过快，及时叫停；装货速度过慢，及时停排压载水等等；
8.装卸货过程中的横倾情况控制，可能由于装卸货的原因，也可能是排、压压载水的原因造成横倾过大，空高超限问题；
9.既存在空高限制又存在吃水限制问题，二者如何到达一个安全区间；
10.其它影响空高限制的问题等等。
以上即本期关于净空高度计算问题个人心得，注意本文分享的内容仅供参考与交流，还有却考虑的地方，分享的目的为航友们提供思路，提供一个药引子，具体问题还得具体解决，感谢您的阅读！
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