有个问题,很多人都想过但没深究。
一艘几万吨的军舰,被炮弹打中,被导弹轰。
船底破个大洞进水了,为什么还能漂在海上?
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你家浴缸底下破个洞,水瞬间就漏完了。
军舰被打穿,凭什么还能继续跑?
不是钢板够厚,而是军舰设计冗余、分舱标准、损管配套与普通船舶存在明显区别。
就像一板巧克力
普通货船,船舱设置水密横舱壁。
满足破损稳性规范,只是为了载货,单舱容积大,分舱数量少。
这带来一个短板:
底下破个洞,水从洞口灌进来。
在缺乏密集隔舱阻挡时,容易大面积蔓延。
若破损范围超出设计安全界限,大量进水后,船舶同样会沉没。
军舰完全不一样。
军舰的船体内部,被横向和纵向的隔板,切成了无数个独立的水密舱室。
破损状态下,水密隔舱可以阻断海水蔓延;
哪里破洞,哪里进水,水被限制在破损舱室内,不容易淹到其他格子。
就像一板巧克力。
掰掉三块,剩下的那几十块还完整地在那儿,没有受影响。
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现代航母的舰体,被划分成多少个这样的小格子?
尼米兹级,这类大型核动力航母的舰体内部,往往被分割成2000个以上的水密舱室。
如果只是少数,非相邻舱室破损进水。
剩余完好舱室,仍能提供足够浮力。
一旦出现,相邻多舱或者水线下大面积破损,依然有可能丧失浮力或者倾覆。
淹掉少量格子,其余完好舱室还能提供浮力。
船仍有可能保持漂浮,继续作战。
这套设计叫“水密隔舱”。
这四个字,中国人很熟悉。
可很多人不知道,这是中国人发明的,而且发明的时间,早得离谱。
中国人的发明,早得离谱
1973年,江苏如皋,出土了一艘唐代早期的木船。
经过测量,这艘船残长17.32米,船体内部已经分成了9个独立的舱室。
木板缝隙,用石灰和桐油混合物填密。
确保各个舱室之间不透水。
这说明,中国造船最迟到唐代初期,就已经形成了成熟的水密舱壁技术。
1974年,福建泉州湾后渚港,出土了一艘宋代远洋货船的残体。
船长约34米,排水量约400吨,舱位保存完好,已经具有极为完善的水密隔舱结构。
舱室之间的隔板厚达10到12厘米,用榫卯拼接。
再用麻丝桐油灰填缝,严密得几乎不透一滴水。
据记载,水密隔舱福船制造技艺在13世纪末。
也就是,南宋末年前后。
马可・波罗在游记中,记述了中国多隔舱船舶,相关技术见闻传入西方。
西方直到1795年,才由英国工程师本瑟姆在军舰上自主应用水密隔舱。
之后,逐渐被全球造船业普遍采用。
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至今,全世界的军舰还在用这套防沉设计。
好,格子的问题说完了,再说另一层。
船,坐在一个看不见的“气垫”上
靠格子,军舰还不够“难沉”。
真正让军舰漂着的,是浮力原理。
船为什么能漂在水上?
靠的是浮力,也就是船排开的水的重量,撑住了整艘船的总重量。
浮力,来自船体排水体积。
船体完好的密闭舱室,保留了大量排水容积。
船体内部完好空舱,保留足够排水体积,使船体能够获得足够的浮力,浮于海面。
换句话说,几万吨的航母漂在海面上。
完好舱室保留的排水容积,是保障它浮力充足、不容易沉没的关键条件。
某个舱室进水了,那个破损舱室的排水容积,带来的浮力损失掉了。
只要,其他格子还完好水密。
整体浮力还在,船就还能漂。
进水多了,船会往一边倾斜。
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这时候还有一种损管操作,标准名称为反倾压载/扶正注水。
把对面的专用平衡压载舱也注水,用来纠正横倾。
当然,这个操作,仅能改善船体倾斜,无法弥补已经损失的浮力。
操作存在严格限制,处置不当反而加剧沉没风险。
设计上预留了这种处置手段,进水不一定就沉,倾斜不一定就翻。
但光靠设计,还不够。
这里有一个很多人不知道的细节。
一支专门的队伍
军舰上有一支专门的队伍,负责在船被打了、进水了、着火了之后,冲上去处理。
这支队伍叫损管队,也叫损害控制队。
舱壁破了,他们冲进去,用堵漏器材把洞口封住;
进水了,他们启动水泵往外抽;
着火了,他们扑上去灭火,防止大火蔓延引爆弹药库。
一艘军舰能不能在被打伤之后,撑住不沉,三分靠设计,七分靠这群人。
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二战太平洋战场上,有无数这样的案例。
军舰被炸得着火进水,损管队顶着烟雾和高温,在舱室里封洞抽水。
把军舰从沉没的边缘拉回来,继续参战。
设计让船“不容易沉”
历史上那些沉掉的大军舰,到底是怎么沉的?
很多人以为是炮弹打穿船底,进水太多沉的。
其实不对。
在二战时期,沉没的海军战舰中,鱼雷是造成战舰沉没最主要的原因之一。
鱼雷的攻击位置,基本都在水线以下。
水下爆炸产生的冲击波,能在船底,撕开远比炮弹大得多的破口;
而且水下爆炸的压力,会从四面八方传来。
不只是破开一个洞,而是大范围损伤船底结构。
炮弹打的是水线以上,军舰还能撑一段时间。
鱼雷炸的是水线以下,那才是真正的要命。
需要注意的一点,遭到飞机打击而沉没的舰船。
飞机投放的武器很大一部分,也是鱼雷和穿甲炸弹,攻击的也是水线附近。
军舰沉没,几乎从来不是一个单一原因。
通常是多个洞同时进水,加上火在烧。
再加上,龙骨受损结构垮了。
多种损伤叠加在一起,才把一艘军舰彻底打沉。
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这就是为什么现代反舰导弹,越来越追求“水线以下命中”。
就是冲着这个死穴去的。
一艘依靠大量水密舱保障生存力的军舰,单靠在水线以上轰几炮,真不一定能沉它。
只是把它打伤了,让它少几门炮、少几架飞机而已。
真要把它打沉?
要么炸穿水下结构,要么让它同时进太多的水。
多到超出船舶设计安全界限,要么把它烧到内部爆炸,龙骨直接断掉。
1000多年前,泉州的造船工匠,把木帆船切成13个格子,防止一个漏洞把整条船毁掉。
今天的航母工程师,把舰体切成2000个密封舱室。
原理一模一样,只是规模大了几千倍。
老祖宗的智慧,今天还在太平洋上漂着,托着十万吨的钢铁巨兽。
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