全潜船
应用于船舶工程、船舶种类及船舶检验的科学术语
全潜船又叫潜水船,是一种应用于船舶工程船舶种类及船舶检验的一种科学术语,同时也是船只的一个种类。
简介
自古以来,波涛汹涌的海洋,强烈地吸引着人们。在人们的幻想中,海洋深处有龙王居住的宫殿,有珍奇的蓝宝石,在皎洁的月夜,美人鱼会从浪花中涌现出来,唱起动人的歌……。
在揭开海洋秘密的历程中,全潜船(艇)是首届一指的尖兵。它既能象普通轮船那样,在海面上破浪航行,也能象鱼那样潜入水中,在水下行动自如。
对于全潜船为什么能下又能上,我们从鱼的浮沉谈起。绝大多数的鱼都有一种本领:体积能大也能小(图1)。需要下沉时,体积变小;上浮时体积变大;悬在水中,体积变得使浮力与重量一样大。它们所以具有这种本领,是因为鱼肚里有鱼鳔。鱼鳔上有气腺,它能把溶解在血液里的气体抽进鱼鳔,使鱼鳔的体积变大,鱼的躯体向外凸出;也能把鱼鳔里的气体送回血液,鱼的体积于是变小。
能下能上的全潜船,同大多数鱼有些相似,它也有“鱼鳔”,这就是外壳和内壳之间的水箱(图2)。当打开水箱的闸门,使海水进入水箱时,全潜船的重量增加,便向下沉;当重量与浮力相等时,全潜船就悬浮在水中,:不下也不上;用高压空气把海水从水箱里排出去,当全潜船的鲨蜇小于浮力时,它就向上浮。
全潜船和大多数鱼在浮沉原理上稍微有些不同,鱼是靠改变体积从而改变浮力来实现浮沉的;全潜船是改变重量来实现浮沉的。
全潜船在水面下航行,还可以利用升降舵来实现浮沉。平时,升降舵的叶面在水平位置。当前部的升降舵的叶面上倾、后部升降舵的叶面下倾时(图3),水流经过升降舵便产生一个向上的升力,使全潜船上升。相反,当前部升降舵的叶面下倾、尾部升降舵的叶面上倾时,全潜船就下沉。
普通的全潜船约能下潜数百米。而海洋的平均深度为3795米。在同大自然的斗争中,人类还设计、制造了各种类型的深潜艇。
有一种深潜艇很有趣(图4),内部是一只由特殊钢材制成的十分坚固的座舱,用于载人和安放各种测量仪表。座舱的外面是一只用轻铝合金制成的浮体。它和座舱之间充满比水轻的汽油,深潜艇便能悬浮在海水中。浮体的上部有排油孔,下面设有进水口一一10000米深的水压力,可使汽油的体积减少10%左右,而水只能减少5%,有了进水口,可以使浮体在任何深度都能保持一定的形状。还有许多金属小球用电磁铁固定在浮体的圆筒内。
这种深潜艇的原理是很简单的:用断电的方法丢掉一些金属小球,重量就减轻,于是向上升;放掉一些汽油,海水涌入浮体内,便向下沉。
1960年1月23日,有一只叫“的里雅斯特号”的上述类型的深潜艇,曾到达海洋最深的沟——美国关岛北面的马利亚纳海沟。这条海沟全长2000多公里,平均深度7000多米,如果把珠穆朗玛峰搬到这里最低凹的地方,不仅没顶,而且峰顶还在洋面之下二千多米!
全潜船任务
同宇宙飞船一对比,就容易了解到全潜船的目的。
以阿波罗11号为例,宇宙飞船的最终目的是在月球表面着陆,对月球进行科学调查、并取回样品。同时,在飞行过程中,对地球用围状态进行科学调查、观测太阳、进行月球周围状况和月球表面情况的观察等,完成各种各样的科学计测和样品收集作业。以百闻不如一见的态度,了解未知的宇宙空间这个对手,是首要目的。第二个目的大概就是实现阿波罗计划以后的计戈,积极地利用宇宙,争取在月球表面建立永久性基地,以扩大人类的生活空间。
全潜船的目的与此类同。当前的目的是乘全潜船进行海中和海底的科学观测,必要时致力于收集和取回样品。观测海流流速、流向、水温、盐度、浮游生物密度、鱼群分布等。至于海底的问题,则是以海底地形、土壤、海底动植物等为对象的。
当前最重要的是,探索沉睡在海底的石油和矿物等有用的矿物资源。旨在加深对海洋本身理解的科学观测和通过肉眼进行的观察,可以通过乘坐全潜船直接潜入海中,取得令人满意的成果,如果只利用过去那种海洋调查船之类的间接方法,难免令人有隔靴搔痒之感觉。
全潜船的第二个目的是进行海中和海底作业。为了进行海底居住和建筑海中结构物、采掘矿物资源、支援捕渔业、建立和维修海底农场等各种海中作业,都需要使用全潜船。比如,潜水工作船为修补舰船体的破损、消除螺旋桨和船上的附着物,搜寻和打捞沉没物品等水下作业提供保障。
沉睡在海底的庞大矿物资源、能从农牧化鱼场获得的丰富粮食资源以及可以无限利用的能源资源,这三者中任何一种的获得,不利用全潜船就无法彻底进行开发。
举例——全潜油船
突出作用
因为在海上活动的战斗舰艇消耗最大的是燃油和滑油,海上活动的飞机也需要消耗大量的航空汽油。所以,二战中建造或改装的运输潜艇,有很大部分是潜水油船,或潜水油船兼载部分干货物资。
由于地面机械化部队油料的消耗也非常高,所以,油料保障的任务也十分艰巨。但由于当时潜艇的油料装载量相对很小,不能从根本上解决问题,所以战后许多国家的运输潜艇设计方案大多为潜水油船或超级油轮。
从运输潜艇的特点上看,困在水下航行,潜艇不可能在耐压船体内设置过多的货舱.但由于油料为可以耐压的液体,部分品种的油料也允许与海水接触,因而比较适合将油舱设置在耐压船体外的舷间,这样,相对来讲就可以设置容积较大的货油舱。所以,在所有运输潜艇中.潜水油船是运输效率最高的,其载油量可以高达数万吨至数十万吨。
另外,据美军海湾战争”中后勤补给的有关统计资料,美海军各类作战物资消耗的比例大约为:油料59%,弹药18%,其它23%。美海军在基本没有受到威胁的情况下,保障了大约85~94万吨的各类物资的补给任务,其中舰载机燃料l8~23万吨,舰用燃料约21.4万吨,弹药18.5万吨,其它物资26.8~30.8万吨。可见,在现代战争中,油料补给在全部后勤补给物资中是需求量最大的部分。
从上述分析中可以看出,潜水油船在战时的作用相对其他种类的运输潜艇来讲最重要,也是战时海上后勤保障的有效手段之一。
发展状况
第二次世界大战以来,在40年代末期至60年代初期,潜水油船曾经是各主要海军国研究的潜艇发展项目之一,但在和平环境下,保持军事威慑作用是主要发展目标,故各国均将主要经费集中到战斗潜艇尤其是核潜艇的研制上。由于多用途的鱼雷潜艇可以兼顾运输任务,或者稍经改装即可担任运输任务。因此,也决定了战后潜艇主要发展的是多用途攻击型潜艇,集中体现于总体动力、武器上的改进。有了多用途攻击型潜艇的基础,就有条件在战争期间根据需要来建造或改装运输潜艇。所以,二战后专用运输潜艇的发展受到了限制,虽然一些国家提出了运输潜艇的设计方案,但实际建造的很少见报道.只有个别国家建造了试验性运输潜艇,一般是改装现役或退役战斗潜艇。近年来,由于极地运输油料的需要.国外正在重新考虑从水下运油的可能性,认为潜水油船作为极地能源的运输船是最有希望的。
几年内俄罗斯海军将有数量较多的核潜艇和常规潜艇退役,他们拟把这些已退役或将退役潜艇中的一部分改装为潜水油船,在主压载水舱中采用软式薄膜将油料与海水分开。用于在北极冰层下运输油料,在到达预定地点后可以破冰上浮至海面。
这些都表明国外已认识到潜艇运油在特殊环境下的重要作用,在研制潜水油船方面仍然在进行不懈的努力,也在为已退役或拟将退役的潜艇寻求再利用的新途径。
参考资料
潜水船.术语在线.
各种船的用途.网优资讯.2016\u5e7411\u67081\u65e5
最新修订时间:2022-08-26 10:10
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