建造8到10萬噸級(jí)航母,為何要求干船塢凈深度盡量在14米以上?

很少有人注意到,某方到目前進(jìn)行續(xù)建與完全自產(chǎn)的3艘中大型和大型航空平臺(tái),其實(shí)都是在內(nèi)部?jī)羯疃仍?4米以上的深塢中完成工程建造的。那么為何一定要選擇14米以上的深塢?其實(shí)這里面是很有專業(yè)講究的。當(dāng)今全球建造大型船舶的設(shè)施,目前基本只剩下三種。一種就是陸地水平船臺(tái)。這種船臺(tái)包括有廠房的和露天無廠房的。但是不論哪種,一般都會(huì)在船臺(tái)的內(nèi)部鋪設(shè)重型軌道。然后在軌道之上再設(shè)置重型托盤,最后在托盤之上才開始建造船舶本身。當(dāng)托盤之上的新船或者新艦建造完成,則沿著軌道縱向推動(dòng),把新船連同船底的重型托盤一起推到用來輔助下水的大型浮船塢或者下水浮箱上;然后再給浮船塢或者下水浮箱內(nèi)部灌水,此時(shí)建造托盤就與浮船塢或者下水浮箱一起沉到水底。

而進(jìn)行下水的新船或者新艦此時(shí)就順利地漂浮起來,完成下水的全過程。這種建造和下水模式相對(duì)比較先進(jìn)。首先是造船的全過程都是在水平狀態(tài)下進(jìn)行模塊搭建,因此全船的重心和應(yīng)力變形控制都相對(duì)更好。建造完成后的下水過程,對(duì)新船或者新艦的船體沖擊幅度僅僅比用干船塢下水的模式?jīng)_擊略大。不過缺點(diǎn)是受到輔助下水的浮船塢或下水浮箱的最大浮力噸位限制。這種下水模式一般只適用于自重最大不超過3萬噸級(jí),下水后全重不超過8萬噸級(jí)的新船或者新艦的下水。這是因?yàn)楫?dāng)今全球最大的浮船塢的浮力也不過在10萬噸級(jí)上下。第二種造船和下水的模式,就是傾斜船臺(tái)。這種傾斜船臺(tái)下面同樣有重型軌道;對(duì)新船搭建時(shí)同樣是在軌道之上的托盤上進(jìn)行。不過特別之處就是整個(gè)軌道是以一定的傾斜角度,

從陸地上一直延伸到水中去的。對(duì)船舶搭建是在陸地段的軌道和托盤上進(jìn)行;通過專門的裝置讓整船和托盤卡在陸地軌道的上半段。只等新船建造完成,則撤掉卡軌的裝置,讓整個(gè)新船和底下的建造托盤一起,在自然重力的作用下沿著軌道一直下滑到水中去。此時(shí)托盤同樣沉底,而新船逐步浮起整個(gè)船身。這種傾斜造船,然后滑動(dòng)下水的模式,仍然占當(dāng)代大型造船設(shè)施的相當(dāng)一部分。比如16號(hào)的前身及其前面的所有航空大艦,都是在黑海邊的尼古拉耶夫造船廠的傾斜船臺(tái)上完成的船身建造并且最終滑動(dòng)下水。而尼古拉耶夫造船廠自始至終都不具備15萬噸級(jí)以上的大型干船塢,只具備10到15萬噸級(jí)的傾斜船臺(tái)。由此可見傾斜船臺(tái)也是可以造航母的。不過傾斜船臺(tái)的相對(duì)劣勢(shì)非常明顯。首先就是建造和,

下水的全過程,新船都處于傾斜狀態(tài)。這樣對(duì)全船重心和應(yīng)力變形的掌握就需要相當(dāng)熟練。最大的問題還是傾斜下水的過程中,一般船尾先入水開始浮起,與此同時(shí),整船的前半部分還在下水軌道上處于硬接觸狀態(tài),此時(shí)對(duì)全船的龍骨沖擊極大。幾乎相當(dāng)于一枚重型魚雷近距離爆炸對(duì)新船龍骨的沖擊;搞不好會(huì)對(duì)全船的使用壽命和服役狀態(tài)帶來長(zhǎng)期的負(fù)面影響。因此如果有條件,那么最好采取第三種,也就是30萬噸級(jí)甚至50萬噸級(jí)干船塢內(nèi)建造并且下水的模式。干船塢是中華古人的偉大發(fā)明之一,被認(rèn)為在元代已經(jīng)出現(xiàn)。到明代建造下西洋的寶船,就是通過干船塢大批量建成的。干船塢會(huì)給現(xiàn)代造船業(yè)提供最佳的施工環(huán)境,而且下水全過程對(duì)新船沒有任何明顯的沖擊,因此對(duì)增加使用壽命、維持良好的服役狀態(tài),

極為有利。當(dāng)今全球超過15萬噸級(jí)的船臺(tái)和干船塢大約有80個(gè);而有70個(gè)以上位于東亞,歐洲只剩下一兩個(gè);整個(gè)北美,包括紐波特紐斯專門造航母的超級(jí)船塢,也不超過3個(gè);而東亞的70個(gè)超級(jí)造船設(shè)施中,又有60個(gè)以上位于某方家里。至于當(dāng)今全球所有超過14米的深塢,則全部都位于某方家里。紐波特紐斯正在造福特級(jí)的超長(zhǎng)塢,其凈深度也僅僅只有12.9米,距離14米的基本要求仍然有很大的距離。那么深度不到14米就不能造航母嗎?當(dāng)然不是。不過不到14米深,必然要付出技術(shù)上的長(zhǎng)期代價(jià)。這是因?yàn)楹侥敢坏M排到了8萬噸級(jí)以上,則吃水就會(huì)變得很大。比如8萬多噸的小鷹級(jí)的吃水被認(rèn)為有11.3米。而到了核動(dòng)力的尼米茲級(jí)則加大到11.6米到11.8之間;當(dāng)然也有說法是11.4米到11.6米之間;

而福特級(jí)的吃水則高達(dá)12米。最大吃水一般體現(xiàn)在球鼻艏聲吶和螺旋槳的下邊緣。這些級(jí)別的航母在建造完成下水時(shí),雖然不是滿載狀態(tài),但是下水期間為了安全,也是要提前加入相當(dāng)噸位的壓艙水。因此8萬噸級(jí)以上航母,下水時(shí)的實(shí)際吃水一般至少有10米;而且必須考慮下水期間最大吃水位置與船塢底部龍骨墩以及船塢門口的水域底面之間必須有1.5米以上的最小安全距離。而大部分干船塢的塢門口的水底很容易淤塞,會(huì)造成船塢門口的實(shí)際水深往往比船塢內(nèi)部的底面還要低的現(xiàn)象。這樣就必須在航母下水前動(dòng)用吸泥船專門清理船塢之外的水底。因此內(nèi)部深度12.9米的船塢,讓凈吃水10米的福特級(jí)出塢時(shí),要冒不小的風(fēng)險(xiǎn)。船塢不夠深,除了下水時(shí)的安全系數(shù)降低之外,還有一個(gè)非常重要的影響。

這就是航母在干船塢內(nèi)建造時(shí)不能用較高的龍骨墩。這里所說的龍骨墩是統(tǒng)稱,實(shí)際上包括龍骨墩也包括邊墩??纯锤L丶?jí)在船塢內(nèi)建造時(shí)使用的龍骨墩,和進(jìn)入船塢內(nèi)的人員的身高對(duì)比,就知道福特級(jí)的建造龍骨墩最多只有1.2米,因?yàn)槊黠@不到普通人的腰部。采用如此低矮的龍骨墩,根本原因也是因?yàn)榧~波特紐斯的超長(zhǎng)船塢的凈深度不足。為了讓最終下水時(shí)的航母船底和龍骨墩之間浮起至少1.5米的安全空間,因此只能采用超矮墩。而某方的3艘中大型平臺(tái)在建造時(shí),明顯都采用了高度在2米左右的龍骨墩。那么1.2米級(jí)和2米級(jí)的龍骨墩有什么差距呢?這差別大了!現(xiàn)代化的龍骨墩在建造期間,其實(shí)是可以逐個(gè)移動(dòng)的。很多人問數(shù)萬噸大船的船體壓在龍骨墩上,那么船體和龍骨墩接觸部位的油漆面如何處理?

事實(shí)是龍骨墩并不是被船體壓上去以后到下水之前,就完全不能移動(dòng)了?,F(xiàn)代化的龍骨墩其實(shí)就像一群千斤頂。在建造期間是可以逐個(gè)調(diào)節(jié)高度的。假設(shè)造一艘航母期間,船底如果有200個(gè)龍骨墩加邊墩。那么如果需要,可以隨時(shí)讓其中的3到4個(gè)龍骨墩臨時(shí)降低高度。此時(shí)這幾個(gè)龍骨墩就不再承受船體的巨大壓力,而是可以自由移走。但是其他的190多個(gè)龍骨墩仍然固定在原來的位置不變,繼續(xù)承受全船的壓力并且保證施工安全。而當(dāng)個(gè)別龍骨墩被移走后,這塊船底就會(huì)臨時(shí)空出一片位置,此時(shí)可以進(jìn)行船底焊接修整或者油漆施工。當(dāng)該作業(yè)區(qū)完成后,則把移走的龍骨墩再搬回來,進(jìn)行液壓上升后,船底再次緊密承壓。然后再降低壓力后施工其他的龍骨墩部分,以此循環(huán),則全船的船底部分都可以安全施工。

明白了這一點(diǎn),就明白了1.2米的龍骨墩與2米級(jí)的龍骨墩的巨大差別。2米的龍骨墩可以讓造船工人站立著,以最舒適的狀態(tài)對(duì)船底進(jìn)行精細(xì)施工。而1.2米級(jí)的龍骨墩只能讓造船工人跪在下面,或者趴在船底施工。這種難受的施工姿勢(shì),能敷衍了事就一定會(huì)敷衍了事。這也是超級(jí)大國的航母建造,質(zhì)量一代不如一代的一個(gè)重要的隱形原因。所謂細(xì)節(jié)決定成敗,全球最大規(guī)模和性能超一流的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施豈是簡(jiǎn)單說說?