按航区和速度分类

第三节　按航区和速度分类

一、航区的概念

购买游艇时，首先要了解这艘游艇适用的航区，或者说是限制使用的航区。

航区是指船艇经海事机构核定允许航行的区域。船艇是按照船级社的规范设计的，并经海事局法定检验才能取得航行证书。航区涉及风浪的大小，距离避风港的航程或到达避风港的时间。游艇的尺度通常较小，其抗风浪的能力有限，当海上出现的风浪级别超过游艇的能力时，游艇应当迅速返回母港，以保障生命、财产的安全。因此航区中规定了风浪的级别和距离海岸的里程。

游艇设计时要满足规范中航区的要求。不同的航区，对船艇的强度和稳性（指风浪中抗倾覆的能力）要求也不同。一般来说，A类的要求最高，B类较高，C类次之，D类最低。较高等级航区的游艇可以到较低级别的航区航行，但不允许较低级别航区的游艇到较高级别的航区使用。

我国内河也划定了航区，称为“内河航区”。例如我国长江划分为3个航区：长江A级航区是指江阴以下至吴淞口，包括横沙岛以内水域；长江B级航区是指宜昌至江阴段水域；长江C级航区是指宜昌以上水域。其他内河、湖泊的航区可向当地的海事部门讯问。

二、航区的分类

游艇使用有航区限制，按适用航区的限制，游艇分为下列4类：

A类：系指航行于距岸不超过20nmile（中国台湾海峡及类似海域距岸不超过10nmile）的海上航行游艇。

B类：系指航行于下列水域的游艇：

（1）沿海海岸与岛屿，岛屿与岛屿围成的遮蔽条件较好、波浪较小的海域。在该海域内岛屿之间、岛屿与海岸之间距离不超过10nmile；或在距岸不超过10nmile的水域，并限制在风级不超过6级（蒲氏风级）且目测波高不超过2m的海况下航行。

（2）内河A级航区。

C类：系指航行于下列水域的游艇：

（1）距岸不超过5nmile的水域，并限制在风级不超过6级（蒲氏风级）且目测波高不超过1m的海况下航行。

（2）内河B级航区。

D类：系指航行于内河C级航区的游艇。

三、速度的概念

（一）最高航速和巡航速度

笼统地讲游艇的速度，是一个极其模糊的概念。因为没有说清楚是最高航速还是巡航速度。最高航速是一个名义速度，它是在新艇造好时，在设计排水量和装载情况下，在平静水面，当主机达到最大转速和发挥最大功率时测得的航速。在实际使用中，由于海面风浪的影响，装载情况的不同，往往达不到测试时的航速。另外，游艇主机最大功率使用的时间受到限制，例如有些发动机规定满载运行时间百分比不能超过20%，所以最高航速使用的时间是受到限制的，如果你过度使用，发动机的寿命就要下降。

游艇的巡航速度是可以长期使用的，它是在主机厂商设定的持续使用转速与功率情况下得到的速度，但有些发动机连续使用的时间也有限定，应在购买游艇时详细阅读主机厂商提供的使用说明书。

（二）对地航速和对水航速

对地航速是指船艇相对于某一个地标的航速，通常可以用GPS测定。譬如说你从甲地到乙地的距离是100nmile，而你的游艇对地航速是20kn（即每小时走20nmile），则从甲地到乙地所需的时间为5个小时。

实际上，船艇在水中航行时会受到水流速度的影响。大海看上去很平静，实际上，无论是水的表面还是海洋的深处都存在着流动的水，如果你的艇在水面上不动，水流就会带着你的艇漂流，这时候的对水速度为零，而对地速度却不为零。所以对地速度和对水速度是不相等的，船在水中行进时测得的速度，也是船螺旋桨推进船的速度实际上是对水速度，经流速修正后，才能得到船对地的航速。

（三）航速的单位

在海洋上，一般用海里（n mile）来表征距离或航行里程。我国法定计量单位制规定1nmile＝1852m＝1.852km。航速的单位用节（kn），每小时行进1nmile为1kn，其换算公式为：1kn＝1nmile/h＝1.852km/h。

游艇上使用的英制单位很多，有时在航速上也出现“mph”这样的单位，它表示的是艇每小时行进1英里（英里的英文为“mile”），而英里的长度比海里小一些，所以两者切勿混为一谈。英制航速的换算公式为：1mph＝1mile/h＝1.609 3km/h＝0.869kn。

（四）相对速度的概念

上面讲的速度是与艇的尺度不相关的绝对速度，如果与艇的特征尺度建立某种比例关系，这就产生了相对速度的概念。

船模试验表明，船舶总阻力中，除摩擦阻力成分之外的部分称为剩余阻力，其大小与傅氏数（Froude number）相关。

傅氏数（又称“弗劳德数”）是英国科学家威廉姆·弗劳德（William Froude，1810～1879）于1832年提出来的。常用符号Fr或Fn表示。鉴于他对流体动力学的贡献，这个造船界著名的系数就以他的名字命名。

傅氏数的定义可用下列的式子来表达：

式中：v——船的速度，m/s；

　　　g——重力加速度，m/s²；常取9.81m/s²；

　　　L——船的特征长度，低速船一般用设计水线长，m。

上式中以L作为特征尺度的称为长度傅氏数。在高速艇上，随着航速的提高吃水相应减少，所以一般不采用水线长度作艇的特征尺度，而用宽度或排水体积的三次方根来替换，相应地称为宽度傅氏数或体积傅氏数。

傅氏数的用处很大，除了用作船模试验的相似准则之外，常用来判别游艇达到的速度境界，也就是我们常说的低速艇、中速艇以及高速艇的区分界限。这里采用的是一种相对速度的概念。

例如我们问：一艘20m长的艇跑25kn快呢，还是一艘10m长的小艇跑20kn快？从绝对速度看，25kn的速度肯定比20kn快。若用相对速度——傅氏数来衡量就会得出相反的结论。

对20m长的艇来说，速度达到25kn时，其傅氏数为：

式中0.515是把速度单位kn换算成m/s的系数。

而对10m长的小艇来说，速度20kn时的傅氏数为：

从傅氏数的比较来看，显然10m长的小艇其相对速度更大一些，这说明10m长、20kn航速的小艇要比20m长、25kn航速的艇消耗更多的单位功率。单位功率指标通常用每吨排水量所需的千瓦功率来表示。

我国游艇建造规范和法定检验规则中对高速游艇的界定就采用了绝对速度和相对速度两种概念都要满足的界定方法。

四、按速度区分游艇种类

游艇按相对速度可区分为低速艇、中速艇、高速艇和超高速艇。低速艇的傅氏数通常在0.4以下，傅氏数高于0.4而低于0.7的艇称为中速艇，傅氏数大于0.7的艇称为高速艇，这时候艇体被抬离出水面成滑行状态。当艇的傅氏数大于1时，艇体几乎被全部抬出水面，形成全滑行状态，有人称之为“超高速艇”。

这里不仅仅是一个相对速度的概念，而是牵涉到航行机理的渐进变化。

当艇处于低速阶段时，艇体排开水的重量等于艇的重量，即完全符合“阿基米德原理”。此时的艇体称为排水型。

当艇的速度进入中速艇范畴时，剩余阻力迅速增长，这时候的艇体形状就要求做得狭长一些。随着航速的增长，艇底下的动举力也开始起作用，小部分地支持艇的重量，但排水量仍然担当主角，这时候的艇体称为过渡型或半排水型。

超过中速艇的速度范畴后，艇底下的动举力逐渐起主要作用，把艇体逐渐抬出水面。艇体抬升后，由于艇体接触水的面积逐渐减少，摩擦阻力和剩余阻力都相应骤减，艇体的总阻力不增反减，形成了一个低谷。在同样功率下，艇的航速显著提高。这时候的艇开始进入滑行状态，艇体就要做得扁平一些，适合在水面滑行，这种艇型称为滑行艇。速度再提高，艇就进入全滑行状态，这时候，艇体的重量几乎全靠动举力支撑，排水量变得微不足道了。

从使用要求看，前面提到的房艇属于低速艇；大部分家庭度假游艇、商务游艇均属于中速艇；运动型艇属于高速艇，而运动型艇家族中的小成员：个人水上摩托艇、喷射艇则算得上超高速的全滑行艇。

我国游艇建造规范和法定检验规则中的高速游艇系指其满载排水量时的最大航速V同时满足下列两式的游艇：

V≥7.192 3▽^{0.166 7}

V≥25kn

请注意两式中：航速V的单位为节；排水体积▽的单位为“m³”。