淺談干船塢深度與專業(yè)造船的關(guān)系!

瀚海狼山(匈奴狼山)先問大家一個(gè)看似簡(jiǎn)單的問題。這就是當(dāng)今全球,自重最大的空船是哪一種?范圍包括所有的軍艦和民船!這個(gè)問題看似簡(jiǎn)單,其實(shí)如果不是對(duì)船舶深入了解,還真不好回答。全球至今存在過的最大海船超過70萬載重噸,不過已經(jīng)被拆解了。因此當(dāng)今世界最大噸位的海船,就是50萬噸級(jí)別的超級(jí)油輪,也叫VLCC。其他的大船還有40萬噸以上級(jí)別載重噸的礦沙船;滿排25萬噸以上的高速集裝箱班輪;25萬噸級(jí)別的超級(jí)郵輪。但是一開始問的題目是空船的自重;而不是載滿貨物的油輪或者其他運(yùn)貨、運(yùn)人的大船的自重。其實(shí)上面提到的這些民用船舶,雖然體量巨大。比如50萬噸級(jí)的超級(jí)油輪,長(zhǎng)度接近400米,型寬超過65米,從龍骨到首甲板高度超過35米,整體體量明顯比目前全球最大的福特級(jí)航母還大。
但是他們的空船自重,也就是不加載任何貨物,不加載動(dòng)力燃油和生活物資,甚至不加載任何壓艙水,僅僅是成型的鋼鐵外殼,再加上全部機(jī)器設(shè)備的自重,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有30萬噸,更沒有50萬噸。一艘30萬噸級(jí)的雙殼油輪的真實(shí)自重不超過4.5萬噸。而一艘50萬噸級(jí)的超級(jí)油輪的全部自重也不超過6萬噸。相反,一艘剛剛下水的福特級(jí)航母的自重,不包括所有的油料、淡水、飛機(jī)、彈藥、人員、壓艙水的重量,卻有6.5萬噸。實(shí)際上已經(jīng)是當(dāng)今全球自重最大的新空船,比現(xiàn)有所用大型民船的自重都大!這是因?yàn)槌?jí)油輪和超級(jí)礦石船看著體積很大,但實(shí)際上就是一個(gè)漂浮的海上大油罐;或者說是一個(gè)漂浮的大貨斗。里面加上動(dòng)力設(shè)備,也不過再增加幾千噸。在不裝載貨物也不加壓載水的情況下,新船整個(gè)外殼的吃水是很淺的。就算目前的巨輪都已經(jīng)流行雙殼加強(qiáng)船體。

但是內(nèi)殼的鋼板和加強(qiáng)肋也很薄。完全不可以和內(nèi)部到處都是和蜂窩一樣密集的各種隔艙,還包括超級(jí)沉重的核反應(yīng)堆,以及具備特別厚重飛行甲板的10萬噸級(jí)以上航母比自重。也就是說,所有民船都比航母“虛胖”太多。10萬噸級(jí)以上航母就是全球所有船舶中單位體積最重的“鐵嘎達(dá)”。專門說這個(gè)問題,這就在于牽扯到航母下水出塢時(shí),和大型民船吃水深度不同的重大差異。還涉及到生產(chǎn)不同類型的航母,需要不同級(jí)別的干船塢這個(gè)隱藏的技術(shù)細(xì)節(jié)。
要生產(chǎn)超大型的船舶還有大型的海工設(shè)備,就需要配套超大型的干船塢。誰(shuí)誰(shuí)家是干船塢的發(fā)明國(guó)。在明朝初年就有成熟的干船塢技術(shù)了。正是有了干船塢技術(shù),才能有實(shí)力生產(chǎn)下西洋的超級(jí)艦隊(duì)。而到了現(xiàn)代,全球最大的干船塢,就是皮革廠的3號(hào)塢。長(zhǎng)度是588米,寬度是144米??梢砸淮涡陨a(chǎn)2+2×0.5艘50萬噸級(jí)別的超級(jí)大海船。東鄰半島南邊的巨濟(jì)島上,也有和這個(gè)3號(hào)塢規(guī)模幾乎一致的巨型塢。兩者還在爭(zhēng)論到底誰(shuí)才是世界第一塢。但是這兩者都忽略了一個(gè)關(guān)鍵問題,就是他們的深度。皮革廠的3號(hào)塢,深度是12.8米,國(guó)外的那個(gè)也大同小異。12.8米這個(gè)深度,生產(chǎn)50萬噸級(jí)超級(jí)油輪也足夠了。因?yàn)閯倓傁滤某?jí)油輪,實(shí)際吃水還不到6米,在12.8米的深塢趁著漲潮灌滿水后,全球最大油輪的龍骨以下,還至少有4米的安全水深,足夠順利出塢。

那么這兩個(gè)世界最大的干船塢,可以用來造航母,特別是超級(jí)航母嗎?再來看看美國(guó)海軍曾經(jīng)裝備的3檔巨型航母的吃水深度數(shù)字:小鷹級(jí)10.8米;尼米茲級(jí)11.3米,福特級(jí)是12米。也就是說尼米茲級(jí)對(duì)比小鷹級(jí),吃水加大了0.5米;到福特級(jí)對(duì)比小鷹級(jí),吃水加大了1.2米之多!那么前面提到的2個(gè)全球最大的12.8米深的干船塢,能不能用來造以上3類航母呢?答案是都不行!
別看這兩個(gè)超級(jí)大塢都是12.8米深,但是這個(gè)深度是從干船塢的船塢壁到船塢底板的高度差。并非這兩個(gè)干船塢所在的水域,在高潮水位時(shí),干船塢內(nèi)灌滿水后的真實(shí)水深。實(shí)際看大船出塢,可知幾乎所有大塢在滿潮時(shí),水位距離船塢壁仍然還有2到3米的高差,這也是最基本的安全預(yù)留。因此12.8米深度的這兩個(gè)大船塢,在滿潮時(shí)內(nèi)部的平均真實(shí)水深也就在10米到10.5米之間。這個(gè)深度,對(duì)于最大空船吃水不到6米的50萬噸級(jí)民船已經(jīng)足夠。但是對(duì)吃水最低都在10.8米航母是明顯不夠的。前面已經(jīng)提到了,巨型航母其實(shí)就是全球下水新船中空船自重最大的船舶。航母空載時(shí),他們下水時(shí)的水線也不過露出2米到2.5米。如果都按照2米算,那么小鷹級(jí)新船下水時(shí),真實(shí)的吃水深度是8.8米;尼米茲級(jí)是9.3米;福特級(jí)是10米。如果生產(chǎn)航母的干船塢內(nèi)部的滿潮水位只有10米,則小鷹級(jí)的龍骨、螺旋槳和球鼻艏聲吶距離船塢底板只有1.2米;尼米茲級(jí)距離只有0.7米,而福特級(jí)等于干脆就沒浮起來,仍然擦著船塢的底板!實(shí)際上這里面還沒有計(jì)算生產(chǎn)航母時(shí),高度至少有1.5米的系列龍骨墩的高差。因此12.8米船塢內(nèi)部的實(shí)際安全水深只有8米多。吃水最淺的小鷹級(jí)都很難順利浮起來。

像航母這種超級(jí)軍艦,下水時(shí)的龍骨距離船塢底板上的龍骨墩,至少要有2米或者以上的安全高度差才行。否則極容易磕碰損壞脆弱的螺旋槳、球鼻艏聲吶和尾舵。換句話說,要生產(chǎn)小鷹級(jí)和更大的航母。配套的干船塢至少14米深度起步。要生產(chǎn)核動(dòng)力航母,深度還要更大一些才好。那么全球最大的這兩個(gè)干船塢,為何挖到12.8米就算了,沒有再繼續(xù)挖下去呢?這就在于干船塢都在水邊建造。這些地方地下水的壓力其實(shí)非常大。巨大的干船塢在水邊其實(shí)就相當(dāng)于一艘巨型的水泥船。如果挖得較淺,那么干船塢的自重會(huì)和水的浮力形成自然平衡。如果再挖更深,地下水的浮力會(huì)越來越大,需要深樁基再加錨固才能確保超深干船塢不會(huì)被看不見的水壓整體頂出地面報(bào)廢。因此對(duì)30萬噸級(jí)以上船塢來說,每加深1米,造價(jià)都會(huì)翻幾倍。12.8米的深度對(duì)生產(chǎn)幾乎所有的民船已經(jīng)足夠,干嘛還要投入巨資繼續(xù)挖深?
不過這話也可以翻過來說:如果全球有哪個(gè)國(guó)家的30萬噸級(jí)的干船塢還挖到了14米以上,那么未來要做什么?就很明顯了。現(xiàn)在全球超過30萬噸級(jí)而深度又超過14米的超級(jí)塢,只有3個(gè)。其中一個(gè)在紐波特紐斯,另外兩個(gè)就不用多說在哪里了?,F(xiàn)在這兩個(gè)深塢里面的民船都已經(jīng)下水出塢。下一步就該一起上馬他們的本職工作。正所謂明修棧道暗度陳倉(cāng);雙線加力,誰(shuí)與爭(zhēng)鋒?