TTC的妙用
知道到可能碰撞的時間TTC 有兩個主要的目的,瞭解剩餘的空間差與時間差。空間差與時間差之間的關連,就是本船的船速。知道本船需要的操作空間,6倍船長的前進距離是多少?就可以用本船船速換算出,本船最少需要多少的時間?才能夠做出,避碰的行動。
- TTC到可能碰撞的時間 與DTC到碰撞點距離成正比。
- TTC到可能碰撞的時間 與需要轉向的角度大小成反比。
例如1:了解到碰撞點的時間TTC,與安全距離的概念。
(這個練習的焦點是到碰撞點距離DTC,而不是的他船的距離RANGE)。
如果本船在擁擠水域裡,避讓一條直航船,當DTC到碰撞點距離還有四海浬的時候,需要製造兩倍船長的正橫距離,需要轉多少航向COURSE?(本船是300公尺長,航速二十節)
答:DTC碰撞距離 x SINθ= 兩倍船長的正橫距離 (θ:多少轉向角度)
四海浬 x SINθ(多少轉向角度) = 600 公尺(兩倍船長的正橫距離)
SINθ(多少轉向角度) = 600 / (4 x 1852) => θ= 5° (需要轉向5度)
- 要轉多少航向? 與船速無關,與到碰撞點距離DTC成正比。
到碰撞點的距離DTC是4海浬,本船的船速是20節,距離碰撞點的時間TTC就等於12分鐘 (4海浬/20節= 0.2小時=12分鐘)。
如果本船速度為20節,DTC碰撞距離為4海浬,可以換算出TTC為12分鐘。
現在船長就可以使用這個例子,建立我們所關心避碰的底線。
在一個到碰撞距離DTC為4海浬的碰撞危機中,如何保證本船能夠有600米的安全通過距離=> 我們需要改變航向至少五度。
同理可證,DTC碰撞距離 x SINθ= 兩倍船長的正橫距離,如果到碰撞距離DTC為2海浬(到可能碰撞時間TTC為6分鐘),就需要改變航向10度以上,才能保證本船能有六百米的安全通過距離。
如果有碰撞危機,到碰撞距離DTC為1海浬 (TTC只剩下3分鐘的時候),我們需要改變航向20度以上,才能保證本船能有六百米的安全通過距離。
TTC到碰撞點的時間: 與DTC到碰撞距離成正比;與需要轉向的角度成反比。
例子2:本船的長度是300米,航速是20節。如果本船希望,以本船兩倍船長的正橫距離,安全通過一個目標船,我們的底線在TTC 到碰撞點的時間為12分鐘,9分鐘,6分鐘跟三分鐘時,又需要多少航向的改變才足夠?
答:TTC是 12分鐘時,DTC碰撞距離為4海浬,需要改變航向五度
TTC是 9分鐘時,DTC碰撞距離為3海浬,需要改變航向七度
TTC是 6分鐘時,DTC碰撞距離為2海浬,需要改變航向十度
TTC是 3分鐘時,DTC碰撞距離為1海浬,需要改變航向20度
TTC 到碰撞時間 為12分鐘,9分鐘,6分鐘,3分鐘 (航速是20節)
= DTC到碰撞距離 為 4海浬,3海浬,2海浬,1海浬。
這一個練習,為我們示範了,以前的說法。”越晚採取行動去避碰,就會造成越大的困難”。
例子3:避碰的底線?
如果我們規定: 最小DTC到碰撞距離,是7倍船長前進距離。
在一個 DTC =7倍船長的前進距離(在本例為300 X 7 = 2100公尺)的碰撞危機中,本船需要改變航向?度,去保證本船能夠有600米的安全通過距離(本船兩倍船長的正橫距離)。
假設本船的長度是300米,航速是20節。現在再來回答這個問題。
答;DTC (7倍船長到碰撞距離) x SIN (θ:多少轉向角度) = (2倍船長的正橫距離)
=> 7 x SINθ= 2 => SINθ= 2 / 7 =>θ 轉向角度=顯然為一常數 等於16.6度
=>如果7倍船長前進距離,本船需要改變航向16.6度,
保證有2倍船長的安全通過距離
如果我們將迴轉的第一階段(2倍船長的前進距離),船隻不做動,列入考量,則
DTC (5倍船長碰撞距離) x SIN (θ:多少轉向角度) = (2倍船長的正橫距離)
- 5 x SINθ= 2 => θ 轉向角度為一常數 等於23.6度
- 不論任何船隻,避免碰撞的底線,應該要做最少24度的轉向。
(在最小到碰撞距離下,DTC= 7倍船長前進距離)
因為本船的
- 最小碰撞距離1.2海浬已知(DTC =7倍船長的前進距離,7 x 300米=2100米)
- 慣常的巡航速度為20節,就可以知道
- 最少的到碰撞時間TTC為4分鐘(到碰撞距離/航速,1.2海浬/20節),
- 只要到碰撞時間TTC為4分鐘,本船轉向角度,最少就要24度。
但是本節的重點,並不只是在顯示,越晚採取行動,就會造成越大的困難。在這裡,我們應該學到到碰撞時間TTC多少跟我們在避碰時,需要轉向的度數多少?是息息相關的。如果CPA為零,TTC與ARPA顯示幕上可以提供的TCPA(Time to CPA)是一樣的數值。那為什麼還要自行估計,TTC Time to Collision是多少?因為這是我們的直覺,就好像我們望著窗外瞭望,看到一條船,就可以知道他的距離遠近(目測距離,是瞭望的基礎,不可不會,與讀秒是導航的基礎,是一樣重要的),而不必拿六分儀去測,或到ARPA上去讀距離。同樣,在ARPA上看到目標,我們應該有能力,可以判斷1.有無碰撞危機? 2. 到碰撞距離? 與3. 到碰撞時間?
每條船的船副,都應該具備最基本的觀念,
就是本船的巡航速度與7倍船長,所推導出來最小TTC(或TCPA)為多少?
不同的TTC,所推導出來最小轉向度數是多少?
就好像我們的例子裡面,看到的本船三百公尺長,航速20節。這時如果在雷達上面,看到目標的TCPA是 9分鐘時,我們就知道,我們需要至少轉七度以上。
試算一下,換成是180公尺長船隻,航速是15節時,
(DTC碰撞距離 x SINθ= 兩倍船長的正橫距離)
如果TCPA是9分鐘,這時候我們需要改變的航向是多少?
才能有2倍船長的正橫距離,安全通過。
(答: 23.15 SL x SINθ= 2 SL => SINθ= 2/23.15 =>θ=SIN-12/23.15 =>θ= 5度)
如果TCPA是6分鐘,這時候我們需要改變的航向是多少?(答7.5度)
本來是緊張無比,不確定的操船避讓,現在是小事一件,可見事前的準備是多麼的重要,此其一。TCPA是幾分鐘,與我們需要改變的航向是多少?在後面狹宰水道的安全船位討論,也是非常重要的依據,此其二。
(本節引用Managing Collision Avoidance at Sea by Captain Gilbert Lee MNI and Julian Parker OBE, FNI並加以修改)
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