歷史全景畫廊(1-052 )
船舵的原理
我們常在宣傳圖片上看到船長手扶舵輪開船,感覺很有派頭,但真實的情況恐怕並非如此,至少在像英國這種傳統海權大國,船長其實是用口述的方式在指揮開船,大副(副長)根據船長原則性的指示轉化為具體的數字下達舵令與俥令,但大副也不操舵,是另有舵工根據副長下的舵令轉動舵輪並復誦回報。除非特殊狀況船長是不碰觸舵輪的,因為那是舵工的專業,還有一個原因是從前的舵輪很重,船長扳不動。

船舵最初是來自槳,划槳船常利用船尾的槳來改變水流以改變航向,後來那枝槳的槳葉愈做愈大,成為專用的舵。這種舵的操作方式為舵工手握舵柄的前端,末端是在水中的舵板,中間有支點,因此船隻要往左轉向舵柄必須往右打,反之亦然。中式帆船(Junk)一直都是使用這種模式,但隨著船隻愈來愈大,尤其出海的船要對抗海流,舵板必須很大,這時唯有增長舵柄,利用槓桿原理否則扳不動,但舵柄的長度受到甲板面積限制,太長舵工一打可能就跑到船外去了。最初的解決方式是將舵柄折成好幾節以縮短長度,但這仍有其限度,而且結構太複雜容易故障,另一種方式是利用多重繩索滑輪組,並用絞車轉動繩索,達到以人力扳動舵柄的目的(如附圖),這個絞車就是我們在船上習見的舵輪,絞車帶有手柄,是為了方便用手扳動。

但當船繼續擴大時,舵輪也不得不隨之放大,有些甚至高達兩層甲板,即操舵室只看到上半部。另一種辦法是多組舵輪同軸串聯在一起,由許多水手合力轉動,這就是為什麼從前水手的胳膊會像大力水手那麼粗的原因。以上是人力操舵的時代,後來有了動力輔助系動,舵輪只是個控制器,並不直接施力於舵柄,所以可以愈變愈小,甚至改變成其他型態,現代船隻的操舵系統有的像飛機駕駛艙的方向握把,有的更像是電腦搖桿或滑鼠,還可以分散遙控。但許多船隻為了保留傳統風味仍然選用木質舵輪,像美國海軍的尼米茲級航空母艦駕駛台仍然用木質舵輪操作。不過所有的船都有備用舵系統以防萬一,既然是緊急備用舵,就不能使用動力輔助系統而回歸完全人力操作的模式。蒸汽船的備用舵通常設在船尾的露天甲板,因為緊急狀態下船內的通信系統可能已經中斷,這時船長就要在備用舵旁指揮,因此必須是能夠觀察四周的位置。

舵輪通常與舵角顯示器的儀錶連結,在實務上,左舵與右舵盡量不要打超過30度,35度是上限,因為超過就有卡舵的可能。舵是以改變通過舵板的水流來改變船隻的航向,因此水流愈大,舵效愈好,反之則愈差。水流與船速有關,如果船速歸零,就完全沒有舵效,這就是為甚麼大船進港靠碼頭最好有拖船協助的原因,因為大船在港內必須降低船速,如此舵效一定很差,操作不靈活就可能發生事故。此外船被順流推著走舵效也很差,因為等於沒有水流通過舵板。還有舊式輪船的結構都是螺旋槳在前舵板在後,意思是正常前進時螺旋槳產生的水流往後給舵板改變流向,達成轉向的功能,但若倒車時舵板在前螺旋槳在後,舵板沒有水流通過就沒有舵效,這是單俥船常遇到的問題,雙俥船則可利用左右螺旋槳的速度差來轉向,現代的船許多更裝有艏推器,這個問題不再存在。

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