民國115年 高考三級 航海技術 船藝學
第2題
舵是船舶在航行中保持航向、轉向，或執行迴轉運動時主要的屬具設備。 試述影響一般商船舵效高低的主要因素有那些？且其個別所造成的影 響情形或原因為何？（25 分）
題目
舵是船舶在航行中保持航向、轉向，或執行迴轉運動時主要的屬具設備。 試述影響一般商船舵效高低的主要因素有那些？且其個別所造成的影 響情形或原因為何？（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、舵效可理解為單位舵角所產生之舵力、轉艏力矩及船舶響應程度。舵角愈大，舵面升力係數愈高，迴轉力矩愈大；但超過約 35 度後，舵面背流側產生分離與失速，升力不再增加而阻力劇增，故實務上最大有效舵角多在 35 度左右，緊急滿舵亦不宜長時間超過。
- 二、舵面積、展弦比與翼型：舵面積愈大，同一舵角下舵力愈大；展弦比高者升力斜率大、失速角較高，但結構與舵深受限。平衡舵（balanced rudder）可降低舵桿扭矩、改善操舵感，過度平衡則易受外力帶動；流線型舵葉較平板舵不易失速，舵葉與船體間隙亦會影響端流與效率。
- 三、螺旋槳尾流：舵通常置於槳後，槳轉速愈高，舵面處流速與動壓愈大，即使船速很低仍可產生可觀舵力；倒俥或側推時尾流方向改變，舵效與船體反應亦不同。若舵面部分露出水面、吸入空氣或產生空化（cavitation），升力會驟降並伴隨振動、噪音與舵桿負荷。
- 四、船速與船體流場：舵力約與舵面相對流速平方成正比，船速高時舵效顯著；但船舶在淺水、狹水道、岸壁附近，會受淺水效應、岸吸與船體阻塞影響，流速與壓力分布改變。吃水差、橫傾、漂角（drift angle）及風流壓差亦會改變舵面入射角，使左右舵效不對稱。
- 五、操舵機械與操作因素：舵機轉舵速率、舵角指示、操舵延遲及自動舵參數會影響實際響應；舵承間隙、舵桿變形、液壓油壓不足或應急舵機失效均會降低舵效。此外，舵葉污損、結冰、海生物附著及舵面損壞會增加阻力、破壞流場，故應定期檢查舵系與執行應急操舵演練。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。