帆船理論與實務Theory
and Practice of Yachting 劉寧生/郭廷祥合著選擇一艘合用的重型帆船 (Choosing keel boat)
玻璃纖維製重型帆船 (fiberglass keel boat)
臺北市帆船協會 2006/3/5
選擇的觀念： 帆船無所謂好壞，重點在合不合用。
討論範圍：適用於 最常見的玻璃纖維製，並備有壓艙物的重型帆船 keel boat作為沿岸航行及越洋航行之用。
討論目的：在幫助我們能知道如何理智的掌握大原則，面對幾乎完全陌生或並不熟悉的事物，但又被迫做重大抉擇。
講者（筆者）以多年經驗並盡力蒐錄資料提供給大家分享，衷心地希望能對你（妳）有所幫助。
我們應該要有足夠的知識（軟體）以辦認硬體（船），或更聰明地尋求有足夠知識、技術、經驗的人協助。
選擇第一步驟 (Choosing keel boat part 1)
當您站在「船」前，首先您必須想像這艘船好像己完全被剝光，將所有的東西都移出船外，現在、您只見到：
船殼、龍骨、甲板、駕駛艙、水底閥門、管線、支索基座板 (chain plate)、所有的絞盤及支索基座背板(backing plate)、索具等。
如這是您生平第一遭選船，建議您最好應特別注意：
千萬不要被光鮮亮麗的外表迷惑，而只見其設計、結構、及建造品質。
仔細查看甲板與船殼結合處，而不是發亮的不鏽鋼廚具或窗簾的花色。這船的設計合您的目的？或這只是艘廉價船 (cheaply build boat)。
船隻的大小不見得與航行安全與否成正比，但造價低廉的船則往往如此，選用小但質優、設計合宜的船較易操控且更能面對惡劣天候。較大但造價低廉的船或許看來美觀而給您一個錯誤的印象，誤導您走入完全錯誤的方向。
即使您只打算將來只作短程的沿岸航行，造價低廉的船看來或許不致造成什麼問題，但請您千萬不要忘記您仍將面對東北季風及西南季風，而且船上所有的生命都維繫在您所作的選擇上。
最重要的幾個重點：
1. 虛心的認知自己對船的知識及技術
2. 您將如何使用她（何種類型的航行）
3. 在什麼水域航行
4. 知道這艘船的數據
5. 知道這艘船的設計（知道設計師的理念，是為了什麼類型的航行設計）
6. 最後也是最重要的是絕對冷靜的衡量(Evaluate the boat passionlessly)
註：
許多造船廠嘗試造出一些多功能用船，希望能滿足所有的客人，一艘萬能船。但事實上行不通，而往往表現結果是都不理想。
船殼、舵、龍骨是最重要的基件，選船的要件是先仔細查看其設計及基本結構是否適合您。
瞭解那些部份是無法改變或無法加強的 /可改變可加強的，而那些無法改變的部份最應該特別注意：
• 甲板 / 船殼/ 尤其是甲板與船殼的連接處裡/ 駕駛艙及龍骨/ 舵
我們更應從法斯耐特 Fastnet force 10慘痛的教訓學習，不幸的是前人的寶貴經驗，今日似乎早已被人淡化，但我寧願相信大自然永遠不變的法則，因為她永遠在那裡等著你，就等你犯錯，而且絕不慈悲手軟。
法斯耐特 Fastnet force 10(法斯耐特10級風暴)為1979年8月11日比賽發生的事件，在帆船歷史上具有絕對的重要性及代表性。法斯耐特杯比賽當日出發時天氣良好，任誰都沒有想到這次由英國考斯(cowes)至愛爾蘭海岸的法斯耐特(一塊巖礁)再折返的定期比賽，但天有不測風雲（果然）天氣不久急遽變壞，風力在極短時間內即增至10級風，風速60節，更駭人的是浪高更增至40英尺，結果這個距陸地僅有7海浬，總航程只有600海浬的比賽，竟有24艘棄船，5艘沈沒，136人等待救援，總計303艘帆船只有85艘完成比賽。
我認為這值得我們永遠記取教訓。
註：英國的氣象報告 10級風是真正的10級風，絕不灌水，風力60節。台灣的風力級數似乎傳統上較國際標準高了一至二級。請查閱『帆船理論與實務』第二版書內附表風力級數對照表。
以下為一些參考數值的計算公式，非常重要，你可以暫時跳過，但建議你一定要回頭仔細閱讀。
了解其中道理對你將有很大幫助。
傾覆篩選數字 (capsize screening number)：
一個簡易但較不精確的參考數據叫做『傾覆篩選數字』 (capsize screening number)，計算此數據，你需要知道船隻的寬度(maximum beam)以英呎計，排水噸以(英)磅計。
計算公式：船寬 / (排水噸 / 64 ) 1/3 立方根
例 1：跨世紀號 = 30,000 Kg x 2.2 = 66,000磅，船寬 = 14英呎
66,000 ÷ 64 = 1,031.25；1,031.25的立方根 = 10.105
14 ÷ 10.105 = 1.38
數字應小於 2，為安全範圍。
例 2：7,276 lb. ÷ 64 ＝ 113.68，113.68的立方根 ＝ 4.85×4.85×4.85
beam 9.66呎 ÷ 4.85 ＝ 1.99
less 2 is ok；傾覆參考數可以接受。
資料來源： Rousmaniere, John The Annapolis Book of Seamanship Boat Selection. Chapter 1 p35 Simon & Schuster, New York, New York
我們應該要了解令人感興趣的 AVS (Angle of Vanishing Stability) ， AVS可以解說為船隻回正能力的極限角度，AVS是意為船隻傾斜至無法自行回正，反而轉為加速傾覆的那個角度。
一般船隻回正能力的極限 AVS約在120度，或大於120度都被視同於安全範圍內，當然我們也應知道如果某船完全翻覆後，將會維持翻覆狀態多久，然後才自行回正。而維持翻覆阻止船隻回正的主要是『負回正能力（角度）的影響』(the negative stability angle)，而這則受甲板寬及甲板設計的影響，大部分船廠應都可以提供這些計算後的相關數據供你參考。
資料來源： Adapted From: K. Adlard Coles' and Peter Bruce's (editors) Adlard Coles' Heavy Weather Sailing (30th edition) Stability of Yachts in large breaking waves. Chapter 2 pp11-23 International marine, Camden, Maine
船重與船長比（ Displacement/Length Ratio )，簡稱 D/L Ratio ：
我們可由船重與船長比知道較低（輕）的數值可有較高船速，例如其數值高於 300的是重排水量巡航船(heavy cruiser)，或其數值低於200的為輕排水量賽船。
計算公式：
D/L = 排水噸(Displacement) / (0.01 x 水線長LWL) 3 開立方
註：排水噸為 (長噸)、LWL為水線長(英呎)
例：跨世紀號 30噸，水線長LWL = 45英呎
0.01 x 45 = 0.45，0.45的３次方（開立方） = 0.091
30 ÷ 0.091 = 329
參考值：
輕型賽船 (light ocean racer) 50~100
一般賽船 (average ocean racer) 100~200
輕型巡航船 (light cruiser) 200~250
一般巡航船 (average cruiser) 250~300
重型巡航船 (heavy cruiser) 300~400
乍看之下跨世紀號似乎重而慢，也較不吸引人，但我們亦要考慮這其實是一種代價（ trade offs）有所失（慢）亦有所得（舒適及能帶你遠渡重洋）。
一般而言，較高的船重與船長比（ D/L），在航行時較舒適（sea kindness），並且非常能承載，尤其在長航需要儲備大量飲用水及糧食時。
帆面積與排水噸之比例數值 (Sail Area/Displacement Ratio)：
比例數值可看出在微風時船可跑得多快，數值較大指的是較快的船速。
巡航船的數值在 10-15間。
帆面積與船重比 Sail area/Displacement Ratio (SA/D)：
我們都希望知道船隻的帆面積是否與其船重成合理的比例，是否平衡。我們可由『帆面積與船重比 (SA/D)』得知。
其首先要知道船的是船的排水噸（立方英呎），及帆面積的平方英呎。
(SA/D) 的計算方式：SA / D(Displacement in cubic feet)2/3次方(或0.667次方)
註： SA：是帆面積(平方英呎)。
D：是將船的排水噸容積換算為立方英呎 ﹦排水噸乘以35。
SA/D參考值：
14~17 較合適一般巡航船(ocean cruisers)。
16~18 為典型近岸巡航船(競賽巡航船)。
超過 20 為賽船(racers)。
24 以上為表現優異的競賽船（High Performance），但應匹配合宜的壓艙物，得以平衡巨大帆面積，並仍保有良好的穩定性。
例：
跨世紀號： 30排水噸 x 35 ﹦1,050立方英呎，總帆面積 ﹦ 1,175平方英呎
1,050的2/3 (3分之2)次方 = 103.31，1175÷103.31 = 11.4
1,050 的 0.667 次方(三分之二)次方計算方法：
1）.打開電腦，以Windows系統Program中的accessory選出calculator
2）.輸入1050，按x/y健，輸入0.667，按=鍵，所顯示的就是得數。
後段的內容為帆船的重點項目，供你參考，但世間上並無十全十美之船，即使如此，至少我們仍能掌握重點。
龍骨 (keel)
全龍骨、鰭狀龍骨 (fin keel)、中央版、是用螺絲與船體結合或為內鑲式。
水線下船體形狀對船隻航行特性影響最大，須 特別 留意。
龍骨愈重，其穩度愈高，龍骨重所佔全船重比例愈重，其終極穩定度愈高。
有眾多不同形狀的龍骨設計，用螺絲與船體結合應該沒問題，但應注意船殼與龍骨的接合處是否合宜的加強，注意那些接合處加工不合格之處，一些內鑲式只有一層薄殼，內填廢鐵塊亦應注意。
內鑲鉛或鉛以螺絲與船體結合效果佳，將船上的金屬物（水底閥門、引擎、無線電等）接地至龍骨（外露且與海水接觸）鉛塊可以減少電蝕更可以防雷擊。
鰭狀龍骨：船殼的接合處是否合宜的加強，有否船底內部結構本體及加強板塊，接合的大螺絲可接上防雷接地，接合處以船用級 PU黏著劑(sika or 3M)，舵是否與龍骨連接，其根部是否夠強，是否能抗拒外力衝擊。
內鑲式龍骨：在玻璃纖維船殼內，其船殼是否夠強，是否能在擱淺時仍然頂得住，可以減少電蝕更可以防雷擊？
中央板：其防水性？容易保養？備有防止中央板在受浪衝擊下敲擊船殼的裝置 (stoppers)，會彎曲？會浮嗎？能防止它在劣天時無法保持在原位而浮升嗎？
舵 (rudder)
舵的設計及舵如何與船體連結，舵與龍骨連在一起，強度最佳。
舵與龍骨分離：
舵葉支臂舵 (Skeg-rudder)較平衡舵(鏟狀舵spade rudder)強壯，有保護的舵葉支臂舵(Skeg-rudder)可防止被漁網鉤到，尤能在航行中撞擊到東西時提供若干保護。
注意所有的舵柱，尤其要特別留意那些平衡舵的舵柱品質及強度，及舵柱的防水設備 (watertight stuffing box)。
現代摩登船型講求快速，較常出問題，應特別留意。
舵的做工優良與否影響甚巨，有加強結構？與舵柱的接合是如何處理的？
摩登船型為求船速，儘量減輕船重，當然也注重降低成本，因而常常影響到舵及舵柱的強度。
船殼 (hull)
船殼與甲板結合處結構，做工、品質。
船殼與甲板結合處形狀，足夠的重疊寬度。
強度，適當粗細的不鏽鋼螺絲（公母）結合（不是尖頭形的木工用鏍絲），螺絲間隔不超過六吋，接合處以船用級 PU黏著劑接合。
以手工積層 (Laminate by hand)製造或使用噴槍(chopper gun)製造、
水線下防水層、
受力部位加強、
樹脂能有防止 水腫泡 (blistering) 的問題發生 ?
支索基座板部位加強，加強船殼的橫向與縱向加強。
注意船殼受力處，例如船殼與龍骨接合處、保護舵的 skeg等。
水底筏門 (seacock, through hull fitting)
愈少愈好，愈少機會出問題，以金屬線連接所有的金屬製水底閥門，再接至金屬壓艙龍骨，此接地可減少電蝕作用，更可防雷擊。
水底閥門材質很重要，銅合金很好，但須注意許多金屬閥門經不起海水的考驗，無須多久就咬死 (seized up)而無法轉動，而另一些閥門可能很快的就銹爛或斷裂。
傳動軸 (shaft)
其結構如何？以後可能產生任何問題嗎？
仔細聆聽並感覺其運轉狀況。
甲板 (deck)
在甲板上的工作空間是否足夠，甲板全濕時防滑狀況（甲板、艙頂、艙蓋），柚木甲板底接合，大浪衝擊下排水流暢狀態，甲板各配件接合安裝位置合理堅牢，各配件其 加強背板 (backing plates )等。
船安全側纜 (Lifeline)至少上下兩條，扶手合宜？
船安全側纜柱高度，足以保護所有航員，堅牢且正確地安裝，且有加強背板。
合理地由船艏至船艉的扶手。
甲板上的配件是否經得起大浪的考驗。
甲板兩側應有堅牢的航員安全索具用鋼索，或堅牢的織帶（ jack line）
絞盤、活動索具的配制，大小，位置合理。
索具 (rig)
桅桿、支索材質及尺寸，是否合適您的須求（ intended use of them），各固定索具裝設正確，
固定索具基座板及加強背板，合宜尺寸的螺桿 (turnbuckles)及支索、鋼纜末端的 swaging ，swaging的加工法，特別應注意那些無法改進或無法加強的部位，有些先天的重大缺失無法補救，
桅桿基座設置：是穿過甲板直接坐在龍骨上，或坐在船艙頂，而以支架於艙內補強，其結構強度足夠嗎？，在劣天時可以防止它移位嗎？
在桅桿上有獨立的另一條 帆槽 (sail track )，在劣天時可以升上 暴風主帆(trysail )？
暴風前帆擁有自己的控帆索導軌 (sail sheeting point)。
水泵浦 (bilge pump)
至少有兩具手動排水泵，即使無電亦可排水，永遠牢記要有備用系統，保您平安。
駕駛艙 (cockpit)
遮風避雨的功能，主艙入口、艙蓋的設計及施工，是否能阻止駕駛艙滿水時水溢進到船艙內，
漏水孔徑大小合宜、大浪來時須要多少時間將水排出，另所有的管路至少都應有兩個管箍，
主艙入口與駕駛艙連接，駕駛艙滿水時，水排得不夠快，水仍不至溢入船艙內，駕駛艙內儲物室的蓋子是否水密，防止水進到船艙內，
駕駛艙設有大型底艙水排水泵，便利航員排水，
瓦斯桶，千萬不得儲存在船艙內，而應放置於特別的儲存空間，即使漏氣，瓦斯亦能很快散去，更不致流到船艙內，一絲火星就不堪設想。
操舵 (steering)
舵柄，結構是否完善，可靠度。
舵輪：鋼索或是油壓，管、線角度合理，施工品質。
備用緊急用舵為必備設施，注意其使用便利性。
錨具 (ground tackle)
請記得，錨具永遠不會嫌太大，只有嫌太小的問題，而且不同的海底地質，須要用到不同的錨具。
至少要足夠長度的鐵鏈加錨繩組，當然最理想的是全鐵鏈，但重量較重。
船錨己大到須要起錨機？手動起錨機？人力仍不勝負荷？須要電動起錨機？甚或油壓動力起錨機？整體匹配？
艙蓋，舷窗 (hatch, ports)
小而強壯的，比大而脆弱的好，雖然大窗比較明亮，但大窗往往強度較差，更容易變形及漏水，己有太多記錄顯示，因為舷窗或艙蓋破裂而被迫棄船。
引擎 (engine)
與該船適宜的馬力與匹配的螺槳，合您使用目的油箱大小（續航力）。
保養容易？或安置引擎的空間太小根本就沒有空間保養？或沒有空間更換零件？
以上所述，無法涵蓋所有的細節，但應足以令您留意那些應該注意的地方，船隻整體的適航性 (seaworthiness)，整體的強度、建造水準、由船殼的施工到船殼與甲板的接合，到龍骨與船體接合的強度，由舵到帆索具，到整體合理性，從設計到施工到是否合您使用的目的。
不同的設計？短程近海活動，長程遠洋？巡航或您更喜歡比賽？
聰明的選擇，合用不合用，要理智而不是衝動，聰明的選擇使您更安心的更愉快的享受航行，面對大自然 Safety demands create a good vessel for the sea，and stand in front the elements。
最後勿忘虛心的認知自己對船的知識及技術，及絕對冷靜的衡量。
臺北市帆船協會
劉寧生
連絡與資料整理：郭廷祥