2021年10月21日，集装箱船XX号在位于加拿大尤克卢利特港南部约27海里处发生事故，事故造成109个集装箱落水，大量船上集装箱受损，事故发生时最大横摇角达到36°。近日，XXX委员会发布了该事故调查报告，调查认定参数横摇现象是XX号事故的主要原因。据统计，全世界每年由于发生参数横摇落水的集装箱超过1000个，因此有效规避参数横摇现象的危害，是保证集装箱船航行安全的重要措施。
参数横摇是IMO第二代完整稳性衡准制定中非常重要的稳性失效模式,目前IMO已经初步完成了参数横摇薄弱性衡准的制定,并提出了稳性直接评估的基本框架。从船舶运动控制的角度来讲，船舶有六个自由度，分别是纵荡、横荡、垂荡、横摇、纵摇和艏摇。其中，横摇指的是：船体绕船长方向的中心线进行的转动。而参数横摇则是指：船舶在迎浪或随浪的情况下，船舶吃水和船舶恢复力臂随时间周期性变化从而使船舶发生显著横摇的现象。该现象出现时都会伴随着横摇、纵摇和垂荡运动。
参数横摇现象通常出现在集装箱船等大型船舶中，对船舶航行产生的影响会很多。对于集装箱船而言，由于横摇与纵摇同时发生，会造成集装箱及其系固系统负荷极高，容易导致集装箱的损坏及掉落。
参数横摇现象的产生主要与以下因素有关：
船舶遭遇的波浪周期
约为自然横摇周期的一半
近年来，为了在航行中运输更多的货物，集装箱船的尺寸急剧增加，进入市场的新型集装箱船通常具有较大的船首喇叭口和宽横梁，以减少船舶前端穿过水面时产生的摩擦阻力。
而这种设计对于船舶在波浪中航行时水线面积的变化影响较大，从而加剧了参数横摇现象的发生。因为这会导致初稳性高GM值的剧烈变化。同时由于波浪周期的原因，会叠加共振现象，船舶的横摇角度将会快速增加，几个周期内就可能达到30度。
从船舶结构应力上来看，参数横摇现象对船舶的主要影响是在船艏和船艉的应力。当船艏陷入波浪中时，会发展出与船艉不同方向的滚动运动，导致船舶出现沿船体长度方向的扭曲运动，从而导致应力集中。同时，参数横摇现象会对在甲板上的货物（例如集装箱）产生很大的力，进而对集装箱系固设备产生应力集中。这些紧固件或锁定机构可能会因承受重载荷而断裂并导致集装箱落水。另外，由于参数横摇现象，螺旋桨可能会从水中露出，出现主机部分空转的现象，导致主机产生的推力变化。
参数横摇不仅会影响船员在船上的舒适度，而且如果不立即采取预防措施，在极端摇摆条件下甚至会导致船舶倾覆。
IMO于2020年以通函形式批准并颁布实施了《第二代完整稳性衡准临时导则》（MSC.1/Circ.1627）。作为第2代完整稳性衡准中的一个重要部分，参数横摇衡准的制定和实施将对船舶性能与设计产生重大影响。根据参数横摇的研究成果并考虑工程应用的方便，IMO将衡准划分为了3个层次，即第1层衡准、第2层衡准和直接计算衡准。这3个层次的衡准被设计为从简单的经验公式到采用单自由度非线性力学方法，直至采用较为复杂的三自由度及以上运动数值模拟手段预报参数横摇，依次提高复杂程度并预报精度。
CCS制定了第二代完整稳性衡准附加标志，对于满足参数横摇相应衡准的国际航行海船，可授予SGISC（PRN）的附加标志。近日，法国船级社（BV）也更新了参数横摇评估规范（BV NR667 Parametric roll assessment），规范了对于集装箱船附加标志PaRoll1或PaRoll2的方法和要求。
为满足二代完整稳性临时导则的要求，参数横摇通常借助船上的主动或被动稳定器进行控制，包括舭龙骨和减摇水舱、减摇鳍等。舭龙骨可以加强耐波性和稳性。同时，有实验表明，安装舭龙骨后发生参数横摇的临界波高比无舭龙骨时明显增大。减摇水舱根据对舱内水流动的控制方式分为被动式与主动式。被动式减摇水舱靠船舶横产生的能量工作，不需外加动力，主动式减摇水舱内水的流动靠机械动力。减摇鳍当两鳍向相反方向偏转而具有相反的冲角时，水流就在两鳍片上产生一对反向升力，就会形成一个减摇力矩，减摇力矩等于或大于波浪作用于船的横摇力矩，就能有效地减轻船舶的横摇保障船舶在惊涛骇浪中平稳安全的航行。
除上述方法外，最常用的方法是减慢船只的速度，以降低船只横摇周期与所遇到波浪周期之间同步的概率。
当船舶发生参数横摇时将引发诸多问题，比如其船艏和船艉容易承受过度的压力，导致船体可能破裂或变形；货物安全可能受到挑战；螺旋桨可能会间歇性地从水中出来导致推进中断，还可能导致发动机损坏等。鉴于这些后果，了解、监控和控制参数横摇，确保船舶的稳定性以及船员和货物的安全至关重要。
供稿：董昱辰 审核：沈家强
