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浅谈干船坞深度与专业造船的关系!

2020-04-25 12:07 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



瀚海狼山(匈奴狼山)先问大家一个看似简单的问题。这就是当今全球,自重最大的空船是哪一种?范围包括所有的军舰和民船!这个问题看似简单,其实如果不是对船舶深入了解,还真不好回答。全球至今存在过的最大海船超过70万载重吨,不过已经被拆解了。因此当今世界最大吨位的海船,就是50万吨级别的超级油轮,也叫VLCC。其他的大船还有40万吨以上级别载重吨的矿沙船;满排25万吨以上的高速集装箱班轮;25万吨级别的超级邮轮。但是一开始问的题目是空船的自重;而不是载满货物的油轮或者其他运货、运人的大船的自重。其实上面提到的这些民用船舶,虽然体量巨大。比如50万吨级的超级油轮,长度接近400米,型宽超过65米,从龙骨到首甲板高度超过35米,整体体量明显比目前全球最大的福特级航母还大。

但是他们的空船自重,也就是不加载任何货物,不加载动力燃油和生活物资,甚至不加载任何压舱水,仅仅是成型的钢铁外壳,再加上全部机器设备的自重,远远没有30万吨,更没有50万吨。一艘30万吨级的双壳油轮的真实自重不超过4.5万吨。而一艘50万吨级的超级油轮的全部自重也不超过6万吨。相反,一艘刚刚下水的福特级航母的自重,不包括所有的油料、淡水、飞机、弹药、人员、压舱水的重量,却有6.5万吨。实际上已经是当今全球自重最大的新空船,比现有所用大型民船的自重都大!这是因为超级油轮和超级矿石船看着体积很大,但实际上就是一个漂浮的海上大油罐;或者说是一个漂浮的大货斗。里面加上动力设备,也不过再增加几千吨。在不装载货物也不加压载水的情况下,新船整个外壳的吃水是很浅的。就算目前的巨轮都已经流行双壳加强船体。



但是内壳的钢板和加强肋也很薄。完全不可以和内部到处都是和蜂窝一样密集的各种隔舱,还包括超级沉重的核反应堆,以及具备特别厚重飞行甲板的10万吨级以上航母比自重。也就是说,所有民船都比航母“虚胖”太多。10万吨级以上航母就是全球所有船舶中单位体积最重的“铁嘎达”。专门说这个问题,这就在于牵扯到航母下水出坞时,和大型民船吃水深度不同的重大差异。还涉及到生产不同类型的航母,需要不同级别的干船坞这个隐藏的技术细节。

要生产超大型的船舶还有大型的海工设备,就需要配套超大型的干船坞。谁谁家是干船坞的发明国。在明朝初年就有成熟的干船坞技术了。正是有了干船坞技术,才能有实力生产下西洋的超级舰队。而到了现代,全球最大的干船坞,就是皮革厂的3号坞。长度是588米,宽度是144米。可以一次性生产2+2×0.5艘50万吨级别的超级大海船。东邻半岛南边的巨济岛上,也有和这个3号坞规模几乎一致的巨型坞。两者还在争论到底谁才是世界第一坞。但是这两者都忽略了一个关键问题,就是他们的深度。皮革厂的3号坞,深度是12.8米,国外的那个也大同小异。12.8米这个深度,生产50万吨级超级油轮也足够了。因为刚刚下水的超级油轮,实际吃水还不到6米,在12.8米的深坞趁着涨潮灌满水后,全球最大油轮的龙骨以下,还至少有4米的安全水深,足够顺利出坞。



那么这两个世界最大的干船坞,可以用来造航母,特别是超级航母吗?再来看看美国海军曾经装备的3档巨型航母的吃水深度数字:小鹰级10.8米;尼米兹级11.3米,福特级是12米。也就是说尼米兹级对比小鹰级,吃水加大了0.5米;到福特级对比小鹰级,吃水加大了1.2米之多!那么前面提到的2个全球最大的12.8米深的干船坞,能不能用来造以上3类航母呢?答案是都不行!

别看这两个超级大坞都是12.8米深,但是这个深度是从干船坞的船坞壁到船坞底板的高度差。并非这两个干船坞所在的水域,在高潮水位时,干船坞内灌满水后的真实水深。实际看大船出坞,可知几乎所有大坞在满潮时,水位距离船坞壁仍然还有2到3米的高差,这也是最基本的安全预留。因此12.8米深度的这两个大船坞,在满潮时内部的平均真实水深也就在10米到10.5米之间。这个深度,对于最大空船吃水不到6米的50万吨级民船已经足够。但是对吃水最低都在10.8米航母是明显不够的。前面已经提到了,巨型航母其实就是全球下水新船中空船自重最大的船舶。航母空载时,他们下水时的水线也不过露出2米到2.5米。如果都按照2米算,那么小鹰级新船下水时,真实的吃水深度是8.8米;尼米兹级是9.3米;福特级是10米。如果生产航母的干船坞内部的满潮水位只有10米,则小鹰级的龙骨、螺旋桨和球鼻艏声呐距离船坞底板只有1.2米;尼米兹级距离只有0.7米,而福特级等于干脆就没浮起来,仍然擦着船坞的底板!实际上这里面还没有计算生产航母时,高度至少有1.5米的系列龙骨墩的高差。因此12.8米船坞内部的实际安全水深只有8米多。吃水最浅的小鹰级都很难顺利浮起来。



像航母这种超级军舰,下水时的龙骨距离船坞底板上的龙骨墩,至少要有2米或者以上的安全高度差才行。否则极容易磕碰损坏脆弱的螺旋桨、球鼻艏声呐和尾舵。换句话说,要生产小鹰级和更大的航母。配套的干船坞至少14米深度起步。要生产核动力航母,深度还要更大一些才好。那么全球最大的这两个干船坞,为何挖到12.8米就算了,没有再继续挖下去呢?这就在于干船坞都在水边建造。这些地方地下水的压力其实非常大。巨大的干船坞在水边其实就相当于一艘巨型的水泥船。如果挖得较浅,那么干船坞的自重会和水的浮力形成自然平衡。如果再挖更深,地下水的浮力会越来越大,需要深桩基再加锚固才能确保超深干船坞不会被看不见的水压整体顶出地面报废。因此对30万吨级以上船坞来说,每加深1米,造价都会翻几倍。12.8米的深度对生产几乎所有的民船已经足够,干嘛还要投入巨资继续挖深?

不过这话也可以翻过来说:如果全球有哪个国家的30万吨级的干船坞还挖到了14米以上,那么未来要做什么?就很明显了。现在全球超过30万吨级而深度又超过14米的超级坞,只有3个。其中一个在纽波特纽斯,另外两个就不用多说在哪里了。现在这两个深坞里面的民船都已经下水出坞。下一步就该一起上马他们的本职工作。正所谓明修栈道暗度陈仓;双线加力,谁与争锋?


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