一个人的身体要想保持健康，便需要身体的各个器官保持协调运转。而船舶便相当于一个人的身体，同样需要船舶的各个设备保证良好协调地运行，才能让船舶乘风破浪，在万顷碧波之上驰骋遨游。本章将带你了解船舶的基本设备及其作用。
§§§第一节船舶的制动系统——锚设备
锚设备不仅仅是个锚
锚设备由锚、锚链、锚链筒、起锚机械以及附属设备组成。
1.锚
锚是锚设备中产生抓驻力的主要部分之一。按锚的结构分为有杆锚、无杆锚两种，按其用途可分为普通船用锚、大抓力锚、特种锚等。
2.锚链
锚链主要用来连接锚和船体，传递锚产生的抓驻力。锚泊时，在出链长度适当时，卧躺海底部分的锚链也能由与接触底质的摩擦而产生部分抓驻力。
3.锚链简
锚链筒是锚链进出以及收藏锚干的孔道，其直径约为链径的10倍左右。锚链筒由甲板链孔、舷边链孔和筒体三部分组成。锚链筒的上下口一般均设有锚唇，分别称为上锚唇、下锚唇（用钢板或铸钢制成的锚唇外缘的圆弧半径一般应不小于锚链直径的12倍），其作用是减少锚链与上下口的磨损。
4.制链器
制链器设置在锚机和锚链筒之间，用于固定锚链，防止锚链滑出。在锚泊时，制链器将锚和锚链产生的拉力传递至船体，以减轻锚机的负荷，保护锚机。航行时承受锚的重力和惯性力。常用的有以下几种：
（1）螺旋制链器螺旋制链器，由两块夹板和一个带摇柄的有正倒螺纹的螺杆组成。当转动摇柄使两夹板夹紧时，即夹住锚链；反之松开夹板，锚链即可自由进出。虽然其松紧动作较慢，但结构简单可靠，故中、小型船舶仍普遍采用。
（2）闸刀式制链器。闸刀式制链器，结构简单，操作迅速。但当其尺寸大时显得笨重，一般只在中小型船舶上使用。
（3）链式制链器。链式制链器，由一个链钩、一个伸缩螺丝和一段短链组成。它用卸扣固定在甲板上，使用时将链钩钩在一水平的锚链链环上，然后收紧伸缩螺丝，即可拉紧锚链。它常与螺旋制链器配套使用，作为螺旋制锛器的辅助装置。
（4）锚机作为抛锚、起锚的机械，其上的滚筒可作绞缆用。
（5）锚链管是锚链进出锚链舱的孔道。位于锚机链轮下方，正对锚链舱的中央，其直径约为锚链直径的7～8倍。它的上口设有防水盖，该防水盖开航后应关闭，以防海水由此进入锚链舱。
7.锚链舱
锚链舱是存放锚链的舱室。一般设在防撞舱壁之前，锚机下面，首尖舱的上面或后面。其形状为圆形或方形。圆形锚链舱直径约取链径30倍时，可不必排链。
8.弃链器
弃链器是在紧急情况下使锚链末端迅速与船体脱开的装置。弃链器一般设在人员易于到达的地方，其装置应能保证在紧急情况下可迅速可靠地脱开锚链。常见的有横闩式弃链器和螺旋式弃链器等。
（1）横闩式弃链器。它结构简单，使用方便，在需要弃链的紧急情况下，只要敲出横闩，即能松脱末端链环。它有装在甲板上和装在锚链舱壁上两种。装在甲板上的弃链器通常外罩一个水密盖，既可达到水密，又能防止不慎触碰而松脱。
（2）螺旋弃链器。该弃链器利用控制螺杆的伸缩使脱钩松开或夹住。其结构较复杂，但使用安全可靠，即使在锚链绷紧时也容易松脱，缺点是开启动作较缓慢。螺旋弃链器一般装设于锚链舱舱壁上。
锚设备的几种方式和作用
船舶抛锚后，在外力作用下，拖着锚和锚链移动，最后使锚爪逐渐抓底；在锚和锚链的抓驻力小于作用于船体上的外力（风、流、波浪、空气对船体的作用力）或/和船舶移动的惯性力或螺旋桨对船体的作用力时，船舶作减速运动；当锚牢固抓住海底时，作用在船体上的外力或/和船舶移动的惯性力或螺旋桨对船体的作用力与锚和锚链产生的抓驻力达到平衡，船便被系留在该处。
船舶用锚基本可以分成系泊用锚、辅助船舶操纵用锚、应急用锚等几种方式。
1.系泊用锚
船舶为了等待装卸货物、避风、等泊位、候潮、等待检疫等需要在锚地抛锚停泊。系泊用锚要求锚能抓牢。松出适当长度锚链后，锚以及锚链产生的抓驻力能抵抗船舶所受的水流、风力和波浪对船舶的作用力。根据泊地的自然条件，可以分为单锚泊和双锚泊两种锚泊形式。
（1）单锚泊。在开敞锚地，能供船舶有足够的旋回水域，风流不大时则可抛一个锚停泊，松链的长度根据水深、底质、风流大小及停泊时间长短而定。一般情况下，松链长度在3～4倍水深以上。
（2）双锚泊。有一点锚、八字锚、串联锚和一字锚等形式。
一点锚：也有称平行锚，是目前大风浪天气下或抗台风时较为常用的方法。遇到风向不断变化的大风时，采用本抛锚法较有效。操作时，同时抛下船首双锚，用两锚的合抓力抵抗作用在船体上的风流等外力。此抛锚法，抗台风效果较好，且不易产生锚链绞缠现象。
八字锚：在风浪较大、水流湍急，底质较差的锚地，抛下双锚可以增加锚的抓力。八字锚要求在风流作用下，船应在两锚的中心线上，使两锚受力均匀，八字伸开，两锚夹角一般取30°～60°。
串联锚：在风流较大又不适宜抛八字锚时，可以使用串联锚以增加锚的抓力。抛锚前先用一短钢丝绳将一只小锚系结在首锚锚冠处，抛锚时先抛出小锚，然后再抛首锚。因操作较繁，因而较少使用。
一字锚：在锚地狭窄的港湾或河道，并有潮汐影响且船舶旋回受到限制时，则抛一字锚。它要求双锚位置处在一直线上，以船首为中心，船长为半径，来限制船舶的旋回水域。一字锚只有一个锚受力，称为“力锚”；另一锚不受力，称为“隋锚”。
2.辅助船舶操纵用锚
在狭水道航行时，有时用抛锚帮助抻失或转向、靠离泊时或紧急避让时用拖锚来控制船首向、控制船身或刹减船速。操纵用锚一般出链不长，主要起阻滞作用，不要求锚完全抓牢。
3.应急用锚
在狭水道等通航密度较大的水域航行时，有时为紧急避让，可以拖（双）锚刹减船速，以避免碰撞或减小碰撞损失。如果船舶搁浅，可沿脱浅方向运锚抛下，绞收锚链以协助出浅。在船舶遇到大风浪，顶风滞航时，可以用抛锚并出链适当长度来增加船舶漂移阻力并有利于控制船首向，以辅助船舶抵抗大风浪。
形形色色的锚
锚的种类较多，按其结构和用途，可分为有杆锚、无杆锚、大抓力锚和特种锚等。在商船上普遍采用的首锚为杆锚，而尾锚有时采用有杆锚或燕尾锚。
1.有杆锚
有杆锚也称海军锚。在结构上其锚于和锚爪为一浇铸整体，锚爪固定不会转动，锚爪折角约为35°，在锚干上有一固定或可折的横杆。抛锚时，一爪入土，另一爪向上翘出，横杆促使锚爪顺利抓入土，锚爪入土后横杆起稳定锚的姿态的作用。该类锚的特点是结构简单，抓重比（锚产生的抓力与锚重之比）大，一般为4～8，最大可达12，抓底稳定性较好。但它操作不便，上翘的一爪在船舶旋回时容易缠住锚链，在浅水锚地该爪易刮坏船底；抛起锚作业和收藏不太方便。故这种锚不宜用作商船首锚，仅可作尾锚或备锚。一般多用于小船与帆船。
2.无杆锚
无杆锚又称山字锚。包括销子和转轴在内的普通无杆锚的锚头总重量应不小于该锚总重量的60%。目前商船上普遍使用的无杆锚多为霍尔锚与斯贝克锚，这种锚的锚干与锚爪分别铸造，没有横杆。锚爪和锚冠可以绕穿过锚干下端孔的销轴转动，锚爪的折角约为45°，锚冠两侧的突出部分称助。
抓突角，用于在锚链拉力作用下使锚爪转动而啮入土中。抓土时两爪同时入土，抓重比为2.5～4，最大不超过8。由于无杆锚结构简单，抛起锚作业和收藏方便，故适宜用作首锚，但其抓力较小，而且在转流时容易耙松泥土而引起走锚。
霍尔锚是无杆锚的一种。斯贝克锚是霍尔锚的改良型，收锚时其锚爪自然向上，并且一接触船壳即翻转，不会损伤船壳板。
尾翼式锚是我国研制的新型无杆锚，其结构特点是助抓突角宽厚，锚头重心低；其操作特点是入土阻力小，入土性能和稳定性好，抗浪击，容易冲洗干净。其抓力、稳定性等各方面性能均优于霍尔锚和斯贝壳锚，更符合商船对船用锚的多方面性能要求，已在船上广泛应用。
3.大抓力锚
大抓力锚分有杆大抓力锚与无杆大抓力锚两种。其特点是锚爪宽且长、啮土深、稳定性好、抓重比大。
有扦大抓力锚结合了有杆锚和无杆锚的优点，为有杆转爪锚，在其锚头处设有稳定杆，以保证锚抓底的稳定性，这种锚一般用于较松软底质，且收藏不便，所以较适宜于工程作业船和小船。丹福斯锚（也称燕尾锚）的锚爪可前后转动各约30°，抓重比一般大于10，多用于工程船舶；史蒂文锚的锚爪短而面积大，而且其锚爪的最大转角可由装在锚杆上的可移动锲块调节，以适应多种底质，其抓重比可达17～34。现多用于石油平台的定位锚。
用大抓力锚作首锚时，锚重量大多可以取相应普通锚重的75%即可。
无杆大抓力锚由无杆锚发展而来，它改良了无杆锚的助抓突角和锚爪。为英国研制的AC-14型锚，它设有极厚实并且宽大的稳定鳍，有很好的稳定性，啮土迅速，对各种底质的适应性强，抓重比高达12～14，常用于超大型船或水线以上面积较大的滚装船上作首锚。
4.特种锚
特种锚的形状与普通锚不同，以适应其特殊用途。如浮筒、浮标、灯船和浮船坞等永久性系泊用锚，有螺旋锚、伞形锚、单爪锚以及供破冰船用的冰锚等。
§§§第二节船舶的方向盘——舵设备
舵设备的组成与作用
舵设备是保障船舶操纵性的一种主要设备。船舶在航行中保持航向、改变航向、进行回转运动主要依靠舵来实现。舵设备由舵、转舵装置、舵机、传动装置、控制装置等组成。各部分作用如下。
（1）舵通常安装在船尾，承受相对水流的作用，产生转舵力矩使船回转。
（2）舵机及转舵装置安装在尾尖舱甲板平台上的舵机舱内。舵机为转舵的动力源，通过转舵装置将力矩传递给舵杆，从而带动舵叶转动。
（3）传动装置使得舵机能够按照控制装置的操舵信号产生相应驱动动作的装置。其形式有机械式、液压式和电动式等。机械式只在小船上还有使用，液压式和电动式在船舶上应用广泛。特别是电动式，因其操作轻便、动作灵敏、不受船体变形和气候的影响，新造船上应用更多。
（4）控制系统。主要部件安装于驾驶室内，将舵令通过电力或液压控制系统由驾驶室传递给舵机，以控制其动作。其中包括舵角反馈装置。
舵设备的核心——舵机
舵机是指能够按预定要求迅速可靠地将舵叶转到并保持在指定的舵角，以使船舶航行在给定航线上的动力机械。舵机是确保船舶安全航行的重要设备。舵机安装在船尾的舵机舱内，包括转舵的动力和转舵机构。小型船上因转舵力较小，通过人力即可完成，通常不安装舵机。舵机主要应用在大、中型船舶上。
1.舵机的种类
（1）手动舵机。手动舵机由于机械损耗大、舵角指示不够准确，只适用于技术要求不高的船。
（2）蒸汽舵机。蒸汽舵机是以蒸汽为动力来驱动的转舵装置，一般多用在蒸汽机船上。由于蒸汽舵机不会产生火花，有利于防火、防爆，因此在油船上也有采用。蒸汽舵机启动迅速、工作可靠、使用检修容易，但其结构笨重、体积大、管路多、热效率低、振动大，现已逐渐被淘汰。
（3）气动舵机。气动舵机是以压缩气体来驱动的转舵装置。由于气动舵机响应较快，不会产生火花，有利于防水，舫油、防火、防爆，能量的储藏和传输简单，易于做到体积小、重量轻、机构简单，性能可靠、比功率大，因此在油船上采用较多。气动舵机容易产生低频振荡。
（4）电动舵机。电动舵机多用于内燃机船。由于电动舵机需要较大的启动力矩和过载能力，因此一般多采用直流电动机为驱动电机。齿扇传动的电动舵机。电动机运转时，须经减速箱减速后带动齿扇，齿扇是套在舵杆上的，它必须通过缓冲弹簧才能推动舵柄，便舵摆动。
电动舵机运行平衡、结构简单、占据空间小，但当舵机功率较大时，往往需要大功率的变流机组，较不方便。
（5）液压舵机。液压舵机是以液压油为工作介质，能够使船舶转舵并保持舵位的装置。它是根据油液不可压缩性及流量、流向、油压的可控制性，使输入给舵机的动能转化为液压能，再由液压能转化为机械能，从而达到转舵的目的。它与气动舵机和电动舵机相比，具有功率增益高、转动惯量小、输出力矩大、运行平稳、快速性好、体积小、灵敏度高、控制功率小及承受负载功率大等优点。液压舵机在船舶上应用广泛。
液压舵机包括电液伺服阀、动作筒、信号反馈装置，电液伺服阀是电液转换元件，它能够把微小的电气信号转换成大功率的液压能（流量和压力）输出。动作筒中的活塞在液体工质的作用下发生位移，带动舵按照给定角度偏移。信号反馈装置能够把舵角转换成电信号，反馈回自动操舵系统给定信号端，从而进行误差分析。
（6）电动-液压舵机。电动-液压舵机是以电力方式来控制舵机驱动油泵中油液的流量、流向和油压，使舵保持或者偏转的装置。它主要由电动机、变量泵和转舵液缸组成。按转舵液缸的结构形式来分，电动-液压舵机有柱塞式和转叶式两大类。它具有转矩大、传动灵敏、动作平稳、无振动、操作轻快、噪声小、自重轻、外形尺寸小等优点。目前很多船舶都采用电动一液压舵机，尤其在大中型高速船上更为普遍。其不足是制造精度要求高、维修保养也较复杂。
2.对舵机的要求
①能够产生足够的操纵力，克服作用在舵上的流体动力及各种摩擦力。
②能使舵面产生足够的偏转角和偏转角速度。
③具有较好的快速性。
④体积小、重量轻。
⑤死区小，保证航性品质。
舵设备的骨架——控制系统
操舵装置的控制系统是指将舵令由驾驶室传至操舵装置动力设备之间的一系列设备，由发送器、接收器、液压控制泵及电动机、电动机控制器、管路和电缆组成。目前海船上采用的主要有电力和液压两种操舵装置的控制系统。
1.电力控制系统
现代海船广泛使用的是电力控制系统。该系统的主要优点是：轻便灵敏、便于遥控和操舵自动化、线路易于布置、不受温度变化和船体变形的影响、工作可靠及维修管理方便。
根据操舵的实际需要，目前采用电力控制系统的海船都可实现自动操舵、随动操舵和应急操舵的功能。其中，海船都应配备随动操舵控制系统和应急操舵系统，而且这两套系统的线路必须独立布置，当一套操舵系统发生故障时，可立即转换使用另一套操舵系统。
（1）随动操舵系统。系统设有舵角反馈装置，并能进行追随控制的操舵系统称为随动操舵系统。目前，海船上常用的有液压舵机的随动操舵系统和电动舵机的随动操舵系统。
