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瀚海狼山:建造8到10万吨级航母,为何要求干船坞净深度尽量在14米以上?|2022-06-13

很少有人注意到,某方到目前进行续建与完全自产的3艘中大型和大型航空平台,其实都是在内部净深度在14米以上的深坞中完成工程建造的。那么为何一定要选择14米以上的深坞?其实这里面是很有专业讲究的。当今全球建造大型船舶的设施,目前基本只剩下三种。一种就是陆地水平船台。这种船台包括有厂房的和露天无厂房的。但是不论哪种,一般都会在船台的内部铺设重型轨道。然后在轨道之上再设置重型托盘,最后在托盘之上才开始建造船舶本身。当托盘之上的新船或者新舰建造完成,则沿着轨道纵向推动,把新船连同船底的重型托盘一起推到用来辅助下水的大型浮船坞或者下水浮箱上;然后再给浮船坞或者下水浮箱内部灌水,此时建造托盘就与浮船坞或者下水浮箱一起沉到水底。

而进行下水的新船或者新舰此时就顺利地漂浮起来,完成下水的全过程。这种建造和下水模式相对比较先进。首先是造船的全过程都是在水平状态下进行模块搭建,因此全船的重心和应力变形控制都相对更好。建造完成后的下水过程,对新船或者新舰的船体冲击幅度仅仅比用干船坞下水的模式冲击略大。不过缺点是受到辅助下水的浮船坞或下水浮箱的最大浮力吨位限制。这种下水模式一般只适用于自重最大不超过3万吨级,下水后全重不超过8万吨级的新船或者新舰的下水。这是因为当今全球最大的浮船坞的浮力也不过在10万吨级上下。第二种造船和下水的模式,就是倾斜船台。这种倾斜船台下面同样有重型轨道;对新船搭建时同样是在轨道之上的托盘上进行。不过特别之处就是整个轨道是以一定的倾斜角度,

 

从陆地上一直延伸到水中去的。对船舶搭建是在陆地段的轨道和托盘上进行;通过专门的装置让整船和托盘卡在陆地轨道的上半段。只等新船建造完成,则撤掉卡轨的装置,让整个新船和底下的建造托盘一起,在自然重力的作用下沿着轨道一直下滑到水中去。此时托盘同样沉底,而新船逐步浮起整个船身。这种倾斜造船,然后滑动下水的模式,仍然占当代大型造船设施的相当一部分。比如16号的前身及其前面的所有航空大舰,都是在黑海边的尼古拉耶夫造船厂的倾斜船台上完成的船身建造并且最终滑动下水。而尼古拉耶夫造船厂自始至终都不具备15万吨级以上的大型干船坞,只具备10到15万吨级的倾斜船台。由此可见倾斜船台也是可以造航母的。不过倾斜船台的相对劣势非常明显。首先就是建造和,

 

下水的全过程,新船都处于倾斜状态。这样对全船重心和应力变形的掌握就需要相当熟练。最大的问题还是倾斜下水的过程中,一般船尾先入水开始浮起,与此同时,整船的前半部分还在下水轨道上处于硬接触状态,此时对全船的龙骨冲击极大。几乎相当于一枚重型鱼雷近距离爆炸对新船龙骨的冲击;搞不好会对全船的使用寿命和服役状态带来长期的负面影响。因此如果有条件,那么最好采取第三种,也就是30万吨级甚至50万吨级干船坞内建造并且下水的模式。干船坞是中华古人的伟大发明之一,被认为在元代已经出现。到明代建造下西洋的宝船,就是通过干船坞大批量建成的。干船坞会给现代造船业提供最佳的施工环境,而且下水全过程对新船没有任何明显的冲击,因此对增加使用寿命、维持良好的服役状态,

极为有利。当今全球超过15万吨级的船台和干船坞大约有80个;而有70个以上位于东亚,欧洲只剩下一两个;整个北美,包括纽波特纽斯专门造航母的超级船坞,也不超过3个;而东亚的70个超级造船设施中,又有60个以上位于某方家里。至于当今全球所有超过14米的深坞,则全部都位于某方家里。纽波特纽斯正在造福特级的超长坞,其净深度也仅仅只有12.9米,距离14米的基本要求仍然有很大的距离。那么深度不到14米就不能造航母吗?当然不是。不过不到14米深,必然要付出技术上的长期代价。这是因为航母一旦满排到了8万吨级以上,则吃水就会变得很大。比如8万多吨的小鹰级的吃水被认为有11.3米。而到了核动力的尼米兹级则加大到11.6米到11.8之间;当然也有说法是11.4米到11.6米之间;

 

而福特级的吃水则高达12米。最大吃水一般体现在球鼻艏声呐和螺旋桨的下边缘。这些级别的航母在建造完成下水时,虽然不是满载状态,但是下水期间为了安全,也是要提前加入相当吨位的压舱水。因此8万吨级以上航母,下水时的实际吃水一般至少有10米;而且必须考虑下水期间最大吃水位置与船坞底部龙骨墩以及船坞门口的水域底面之间必须有1.5米以上的最小安全距离。而大部分干船坞的坞门口的水底很容易淤塞,会造成船坞门口的实际水深往往比船坞内部的底面还要低的现象。这样就必须在航母下水前动用吸泥船专门清理船坞之外的水底。因此内部深度12.9米的船坞,让净吃水10米的福特级出坞时,要冒不小的风险。船坞不够深,除了下水时的安全系数降低之外,还有一个非常重要的影响。

 

这就是航母在干船坞内建造时不能用较高的龙骨墩。这里所说的龙骨墩是统称,实际上包括龙骨墩也包括边墩。看看福特级在船坞内建造时使用的龙骨墩,和进入船坞内的人员的身高对比,就知道福特级的建造龙骨墩最多只有1.2米,因为明显不到普通人的腰部。采用如此低矮的龙骨墩,根本原因也是因为纽波特纽斯的超长船坞的净深度不足。为了让最终下水时的航母船底和龙骨墩之间浮起至少1.5米的安全空间,因此只能采用超矮墩。而某方的3艘中大型平台在建造时,明显都采用了高度在2米左右的龙骨墩。那么1.2米级和2米级的龙骨墩有什么差距呢?这差别大了!现代化的龙骨墩在建造期间,其实是可以逐个移动的。很多人问数万吨大船的船体压在龙骨墩上,那么船体和龙骨墩接触部位的油漆面如何处理?

 

事实是龙骨墩并不是被船体压上去以后到下水之前,就完全不能移动了。现代化的龙骨墩其实就像一群千斤顶。在建造期间是可以逐个调节高度的。假设造一艘航母期间,船底如果有200个龙骨墩加边墩。那么如果需要,可以随时让其中的3到4个龙骨墩临时降低高度。此时这几个龙骨墩就不再承受船体的巨大压力,而是可以自由移走。但是其他的190多个龙骨墩仍然固定在原来的位置不变,继续承受全船的压力并且保证施工安全。而当个别龙骨墩被移走后,这块船底就会临时空出一片位置,此时可以进行船底焊接修整或者油漆施工。当该作业区完成后,则把移走的龙骨墩再搬回来,进行液压上升后,船底再次紧密承压。然后再降低压力后施工其他的龙骨墩部分,以此循环,则全船的船底部分都可以安全施工。

 

明白了这一点,就明白了1.2米的龙骨墩与2米级的龙骨墩的巨大差别。2米的龙骨墩可以让造船工人站立着,以最舒适的状态对船底进行精细施工。而1.2米级的龙骨墩只能让造船工人跪在下面,或者趴在船底施工。这种难受的施工姿势,能敷衍了事就一定会敷衍了事。这也是超级大国的航母建造,质量一代不如一代的一个重要的隐形原因。所谓细节决定成败,全球最大规模和性能超一流的工业基础设施岂是简单说说?

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