军舰远航，离不开舵。作为舰船上特有的装置，舵的性能直接影响到舰船的安全机动。舵手，则直接掌控着整条船的前进方向。在舰船航行中，舰长往往和舵手待在一起甚至亲自操舵，以便随时调整船的航线。

　　汽车驾驶中，有个借用开船的说法：驾驶员靠左的方式叫“左舵”，驾驶员靠右的方式则称为“右舵”。那么，舵到底是什么，是船的方向盘吗？请看本期解读。

　　舵其实是控制方向的一整套设备，除了常见的舵轮（就是舵手握着的那个像方向盘的东西），还有舵机，以及船尾的片状“舵叶”。这些全部加起来才能控制船的方向。

　　最早的船舵，是由船桨发展而来的。古代，人们用桨在船的一边划动来让船前进。当两侧的桨力不对称时，船会转向，于是人们也学会了用桨来改变航向。

　　后来，桨的推进和操作航向这两种功能逐渐分离：人们在船尾设置了专门的桨来控制方向，并扩大了桨叶面积；除了位置改变，操作也从原来的划动变成不离开水面的左右摆动。就这样，桨逐步变成了舵。

　　早期的舵是斜伸出船尾的，在船后凸出较多。但这样的尾舵桨也存在一些缺陷，比如遇到浅滩或靠岸时不易操纵。后来，人们又发明了升降舵，可以根据水深调整舵的高低。当船靠岸或驶入浅滩时，可以把舵吊起来，避免被折断；不需要改变航向时，也可以把舵升起来，以减少阻力、提高速度；遇到风浪时，把舵降到最低处，可以减少船体摇晃、降低船随风漂泊的可能性，行驶会更安全。

　　到了18世纪，人们发明了舵轮，也就是那个看起来像方向盘的装置。通过这个“方向盘”带动滑轮来操作后面的舵尊龙凯时人生就是博中国官网，就比以前省力多了，而且方向盘位置在甲板上的前方，也方便观察海面的情况。

　　舵轮要带动链条，把力传导至船尾的舵叶，仍然需要人力。为了更省力，舵轮最开始都做得很大。因为中心半径大，力矩就大，用力就小。不过，即便这样，通常数小时定期换班的操舵，也让水手们累得够呛。

　　随着技术发展，机械传动变成了液压传动，操作舵轮才变得不再费力。目前的驾驶台都是电脑控制的电子传动同步电讯号，舵轮可以做得比方向盘还小。舵手只用手指拨动，舵轮就转到需要的角度了。而且在宽阔平稳的海面还可以实现自动驾驶，这大大降低了航行的难度。

　　“中国环监001”号船驾驶台，驾驶台中间就是比汽车方向盘还小的舵轮尊龙凯时人生就是博中国官网。图片由作者提供

　　首先要说一下，虽然随着桨的两种功能分离，慢慢变成调整方向的舵和负责推进的螺旋桨，但它们往往需要联合在一起发挥作用。

　　螺旋桨作为推进器，本身也有一些改变方向的功能。比如，直叶推进和喷水推进；还有可调螺距螺旋桨，能通过调节螺距来改变航向和航速；甚至有一种可以360°旋转的吊舱桨，能实现舵和桨的合二为一，根据航行需要来调整推进器的角度，以实现正航、倒航以及战术机动需求。

　　航行中操纵舵时，它两边的水流就会出现不对称。如果舵偏向右，那右边就是迎流面，左边就是背流面。水流过时，背流面（左边）的流程比迎流面（右边）的流程要长，速度也更快。流速快则意味着压力更低，这时候两边就会有压力差，这股压力差就会推动船体转动。

　　速度越快，舵越灵敏。静止时舵就比较笨拙了，没办法让船体转动。而且航行的时候，只要转舵，就相当于增加了阻力，速度就会受到影响。所以，航海中有一个通则，就是尽量“少动舵、小动舵”。

　　话说回来，驾驶室中那个操纵舵的手柄看起来小小的，它到底如何影响并操纵万吨巨轮呢？

　　舵装置由舵叶、舵机、转舵机构、传动装置、操舵控制系统构成。这一整套装置一起工作，才能在规定时间内改变船舶的航向，并保证其正常航行。

　　其中，舵叶通常安装在船尾，使船转动；舵机及转舵机构一般安装在舵机舱内，舵机是动力来源，通过转舵机构将力矩传递给舵杆，从而带动舵叶进行转动；传动装置一般有机械式、液压式以及电动式，它传递操作系统的信号来驱动舵机；操舵控制系统则由舵手或船长操纵舵轮或手柄，对整个舵装置进行控制。

　　相对于大船来说，舵叶虽然是小小一片，但由于位于船尾，它与船的重心相距很远，形成的力矩是相当大的，可以很便捷地改变航向。

　　为了应对一些紧急情况（比如船舶主电源失效），船上还会设置备用或应急操舵装置，通常由蓄电池或应急发电机等应急电源供电。这样，在紧急情况下也能操纵船舶，临时控制航向，确保航行安全。另外，在满足使用要求的前提下，为了减少和应对水流的力，要尽量减小舵各部分的外形尺寸和质量，提高舵的刚度和强度。

　　不仅水面上的船有舵，水下的潜艇上也有舵，而且舵的结构更加复杂。因为潜艇不只是在水的某一水平面上运动，还要在垂直面内上浮或下潜，两种运动可能会同时进行，所以对舵的要求也更高：在航行中，潜艇不仅要保持、还要能迅速改变航向或深度。

　　为了控制垂直面内的运动，潜艇一般都装有两对升降舵：首升降舵和尾升降舵。同时，为增加航行稳定性，尾部还设有水平稳定翼。要操控潜艇在水平面内的运动，则要用到方向舵和垂直稳定翼。方向舵用来改变水平面内的运动方向；垂直稳定翼用于保持水平面内的航向稳定性。当方向舵和首尾升降舵成各种不同的舵角组合时，就能灵活地控制潜艇在水面和水下运动。

　　我们判断船好不好开，一般会用稳定性和回转性来衡量。稳定性就是船保持既定航向，做直线运动的能力；回转性是指船由直线航行进入曲线运动的能力——通俗一点说，就是船走得直不直，弯拐得顺不顺，能在多大范围内规避碰撞等。

　　为什么要首先强调船的“稳定性”？这是因为海上的不稳定因素太多了。外界干扰如风、浪、流等，都会让船偏离航向。其复杂程度，远非开车能比拟——开车的时候，默认状态就是直走尊龙凯时人生就是博中国官网，但船要保持直行向前，需要驾驶者不断地操舵。所以，操舵的频次、角度是衡量稳定性的重要标准。

　　稳定性好的船，操舵的频次相对更低，航迹也更接近直线。而稳定性不好的船，需要更高频次地纠正航向，航线也因此更曲折，实际的航行距离更长。通常，如果平均操舵频率不大于每分钟4~6次，平均转舵角不超过3°到5°，就可以认为船的航向稳定性是符合要求的。

　　同时，不断操作也增加了操纵装置和推进装置的功率消耗。由于操舵增加的功率消耗，一般占主机功率的2%~3%。而稳定性不好的船，此处增加的功耗可能高达20%。

　　第二个衡量标准“回转性”，则与船的避让、靠离码头、灵活掉头等密切相关。船的回转性好不好，要看“定常回转直径”。这个指标很重要，甚至曾是衡量船舶回转性的唯一指标。

　　船进入到定常阶段后的回转圈的直径，称为定常回转直径。满舵条件下的定常回转直径称为最小回转直径，定常回转直径与船长的比值称为相对回转直径尊龙凯时人生就是博中国官网。

　　怎么判断回转性好不好呢？可以根据最小相对回转直径来判断。“5”是个分界线。对于回转性极佳的小型快艇，这个值只有“3”；而船型细长、掉头困难的驱逐舰则可能达到“10”。事实上，大部分船的值都在“5~7”之间。

　　回转可不只是“掉个头再转一圈”那么简单。回转时，船的速度会降低。在小舵角回转时，航速变化不大；但在满舵回转时，因为阻力增大，大大消耗了螺旋桨的推力，船速甚至会减小到回转初速的40%左右。对于军舰来说，回转性灵活与否，直接决定着其战斗力的高低，特别是在近距离海战的情况下。

　　在回转时，船还会出现横倾。这是由于船体水动力、舵力、离心力等不是作用在同一高度而造成的。就像大客车转弯过快时会翻一样，如果横倾角过大，甚至会造成船舶倾覆。所以，回转时转舵的速度，直接关系到船的安全。船在海上遇到困难需要变向、掉头，或在靠离码头时要灵活转身，都是在这个看似简单的动作基础上来做的，这也是回转性这么重要的另一个原因。

　　值得注意的是，船的稳定性和回转性还会互相制约，所以在舰船设计时，应根据其用途和航行区域对操纵性的要求做出不同的选择。比如，对于近岸航行及反水雷舰艇，由于航向变动频繁，对回转性要求更高；而设计驱护舰时，则需要考虑到它常常以较高的航速保持直航，因此对稳定性要求更高。

　　理解了稳定性和回转性之后，也就不难理解掌舵开船比想象中要难很多吧。（张志友）回转中心回转性货舱盖尊龙凯时人生就是博中国官网货舱回转周期混合骨架式回转直径混凝土重力式平台货舱工作灯