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航港新知

臺灣港群108年12月號 2019-12-12
VSP船知多少

VSP船知多少?

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  • 撰稿:總公司業務處詹芷穎、陳中龍資深處長

VSP推進器係於1926年始由德國Voith公司量產製造,在第二次世界大戰期間,VSP推進器更是被運用於掃雷艦之上,幫助掃雷艦在海上風浪情況下,配合動態系統定位保持原地不動。目前VSP推進器被廣泛應用於拖船(如圖1)、石油鑽井船、首尾同型渡輪、客輪、航標船、豪華遊艇等,及其他對機動性要求高、在大風、湍流等情況下須維持原地不動之船隻。

VSP推進器係於1926年始由德國Voith公司量產製造,在第二次世界大戰期間,VSP推進器更是被運用於掃雷艦之上,幫助掃雷艦在海上風浪情況下,配合動態系統定位保持原地不動。目前VSP推進器被廣泛應用於拖船(如圖1)、石油鑽井船、首尾同型渡輪、客輪、航標船、豪華遊艇等,及其他對機動性要求高、在大風、湍流等情況下須維持原地不動之船隻。

VSP推進器之運作方式
VSP(Voith Schneider Propeller,簡稱VSP)係一種參考海豚尾鰭上下擺動方式而發明的船舶推進器,VSP推進器一般裝設有4至6個朝下刀片式深入水中之螺旋槳(為垂直旋轉軸,如圖2),在垂直旋轉同時,每一螺旋槳葉片又可改變其進水流開口角度(即水平旋轉,如圖3),來形成不同槳翼距離,進而讓船隻左右擺動產生推進力;在不改變轉速的情況下, VSP推進器得藉由控制槳翼距離讓船隻往任意方向行進,特別是在配置有兩台以上的VSP推進器時效果更佳。且對操舵者而言,操作上無船頭或船尾之分,更具操作直覺性,因而賦予船隻高度機動性及安全性。

VSP推進器可以精確控制推力大小、迅速改變推力方向,也由於VSP推進器同時擁有產生驅動力及操舵的特性,裝載有VSP推進器的船隻可以減少額外的配件,像是推進器托架、船舵、發動機艙、舵柱等。


VSP拖船

 

圖1、VSP拖船(來源:The Motorship網站motorship


VSP推進器

圖2、VSP推進器(來源:Voith 公司網站 voith

VSP推進器運作示意圖

圖3、VSP推進器運作示意圖,箭頭方向為產生推力方向(來源:gfycat


傳統螺槳推進器(即SRP推進器)之差異
SRP推進器相比,VSP推進器可以在耗能較少的情況下,提供等量的推力;又SRP推進器的旋轉軸與推力方向大致相同,而VSP的旋轉軸與推力方向則互相垂直。以下就VSP及SRP兩種推進器之操控模式、作業模式、船模吃水、維修保養及造價成本列出比較差異:

表1、VSP與SRP比較

VSP推進器

SRP推進器

操控模式

推進器設置於船舯部位,可原地360度旋轉,較佳的靈活操控性。

推進器設置於船艉部位,轉向須有反饋時間,無法及時供給各角度所需的推頂位置。

作業模式

可360度無死角操作,故執行曳船業務時船艏及船艉皆可作業。

執行曳船業務時係船艏推頂式。

船模吃水

直立式葉片設置於船舯,須有一定吃水深度方可發揮其效能(船底吃水較深)。

筒形推進器設置於船艉,可配合船體線性設置,故吃水較淺。

維修保養

俥葉葉片受損可單獨拆卸更換。

俥葉屬一體成形,故若葉片損壞無法修磨須整組更換。

造價成本

僅由德國Voith公司獨家生產製造,價格較昂貴,單一6000HP之VSP推進器造價約新臺幣1億元(單一6000HP之VSP拖船造價約新臺幣2.8億元)。

於東南亞地區皆有製造廠商,其售後服務較快,價格較VSP推進器低,單一6400HP之SRP推進器造價約新臺幣4千萬元(單一6400HP之SRP拖船造價約新臺幣2.4億元)。

資料來源:臺灣港務港勤公司


VSP
拖船目前於台灣商港之應用
既有台中港 LNG 接收站已配置VSP拖船。由於LNG具高度危險性,此種船舶於進港後必須在拖船隊的支援下,以推、拉方式將船隻 180度的調頭迴旋,使船隻靠泊時船艏朝向港外方向且不得下錨,以防萬一發生事故時可快速駛離,儘力降低災害影響範圍。且台中港於夏季及冬季易受季風影響出現強勁風浪,在引水領航時如稍有偏差即可能產生碰撞的危險。
目前台中港LNG船曳船服務係中油公司委託台灣航業公司辦理,台灣航業公司提供中油公司之曳船服務配置了2艘VSP拖船於船艏、2艘SRP拖船於船艉進行拖帶進港,以確保LNG船進出港的安全。VSP拖船配置於船艏係因其可立即提供高扭力、可調節推進力及協助船隻水平橫移、原地或小半徑迴轉,於執行拖帶作業時,如忽然遭遇不同角度受力,將不影響拖船本身之平穩性,因而有助於執行LNG船的曳船服務。
5400匹馬力VSP拖船
圖4、台灣航業公司委託中信造船打造之5400匹馬力VSP拖船(來源:中信造船公司網站
jongshyn



資料來源:

1、臺灣港務港勤公司

2、 維基百科──福伊特-施奈德驅動系統(Voith Schneider Propeller)

3、Marine Online--Voith Schneider Propeller Tug(影片)

4、voith

5、中信造船公司

6、中油公司《元氣生活》2015年7月NO.2期刊


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