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船用雷達到底能不能提前發(fā)現(xiàn)冰山?

2019-01-21 23:16 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



上個世紀初,著名的泰坦尼克號從英國南安普敦出發(fā),途經法國以及愛爾蘭的港口,駛向美國紐約。1912年4月14日23時40分左右,泰坦尼克號與一座順著寒流南下的格陵蘭冰蓋破碎下來的冰山相撞,造成右舷船艏至船中部破裂,五間水密艙進水。次日凌晨2時20分左右,泰坦尼克船體斷裂成兩截后沉入大西洋底3700米處。2224名船員及乘客中,超過1500人喪生。作為歷史上最知名的沉船事故。原因是復雜的。

首先是一百多年前的地球平均氣溫比現(xiàn)在要低大約1.5攝氏度,因此大西洋暖流比現(xiàn)在弱的多,整個北大西洋的水溫比現(xiàn)在要低好幾度,經常有大冰山南下到北緯45度甚至更低。但是到今天卻完全看不到在北大西洋北緯50度以下有漂流的冰山存在。其次在于當時的造船技術和造船材料都遠遠不如今天。水密艙太少;而船體都是單殼,船板采用高含硫的鋼材,一撞就大面積崩潰。

第三,這次撞船的角度太倒霉,沒有直接正面撞擊,而是從側面大范圍刮破了輪機艙,和最近挪威海軍被油輪撞沉的神盾護衛(wèi)艦的情況相似。因此大面積進水導致船體迅速折斷而沉沒。當然撞船的最直接原因,還是明知道海面上有大冰山卻仍然夜間高速航行,瞭望員居然連望遠鏡也沒有,只能夜間目視瞭望。發(fā)現(xiàn)冰山后報警急轉左滿舵適得其反。當今很多人認為。若當時泰坦尼克上若是有現(xiàn)代化的雷達,這一悲劇就可以徹底避免了。當然這有點馬后炮。船用雷達成熟,已經是第二次世界大戰(zhàn)的末期,具體說至少是1944年以后。美英最早裝備最早完善;而舊日本海軍甚至到二戰(zhàn)結束都沒在艦艇上普及雷達。因此在1912年根本不可能在泰坦尼克上裝備任何雷達設備。那么有了雷達就一定不會撞冰山嗎?未必!

北京時間2019年1月19日上午10時47分,雪龍?zhí)栐趫?zhí)行第35次南極考察任務期間,于在阿蒙森海密集冰區(qū)航行中,因受濃霧影響與冰山碰撞。


碰撞時船速3節(jié)(約5.56千米/小時),船艏桅桿及部分舷墻受損,無人員受傷,壓載水艙、油艙、主機及其他船舶動力設備、通訊導航設備運行正?!,F(xiàn)代科考船有大量的先進雷達但是還是撞上了。瀚海狼山沒有去查當時的位置是白天還是黑夜,因為北京時間并不代表當時雪龍船實際所在的經緯度的時間。但是明確說是有濃霧。大家都知道在海面有濃霧的情況下,無論白天和黑夜都是能見度極低的,沒多大區(qū)別。好在雪龍?zhí)杻H僅以3節(jié)的速度前進,也就是基本比人步行的速度稍微快一點。

從相撞損壞的部位來看,基本確定是正面撞擊冰山。而且這個冰山的高度可能比雪龍?zhí)栆?,因此可以讓船艏桅桿及部分舷墻受損。這些部位受損,等于轎車外殼小范圍被撞凹陷,以這樣的低速下,不至于影響雪龍?zhí)柕闹黧w安全與發(fā)動機性能。因此應該不會影響下一步的科考任務與安全返回。有人還擔心雪龍?zhí)柕乃€下的船殼或者船首有沒有受損或者進水。其實雪龍?zhí)柺瞧票\輸船,水線部分特別是船首是經過特別強化的,本來就可以直接破冰,因此這種低速下,即使正面撞上冰山也不至于損壞下層船殼?,F(xiàn)在看來更像是上翹的船頭上部先撞在冰山航,水線一下未必碰到。破冰船都沒有前伸的球鼻艏,而有專門的下傾的破冰沖角,因此不必過于擔心。

有濃霧,雪龍?zhí)栵@然是開著雷達的,那么為何還是撞上了呢?這里必須知道,雪龍?zhí)柈敃r已經在南極洲的結冰邊緣海區(qū)破冰前進,周邊除了水面的海冰,應該到處都是冰山,已經屬于在冰山的空隙中找路徑前進,這和泰坦尼克號撞上偶然攔路的冰山的大環(huán)境是不同的。

除了冰山太密集外,船用雷達其實對冰山的探測其實并不是特別可靠。一般來說,露出海面三米的冰山,船用雷達在2海里之內才能發(fā)現(xiàn),再遠就隱蔽在雜波中了。若周邊到處都是冰山,那么雷達的分辨率真的還不如人眼觀察更可靠。一旦遇到大霧,而周邊又是層層冰山組成的“冰山墻”,出現(xiàn)一些事故的概率就很高。還好,這次知道有危險航速特別慢。

當代的雷達能看到什么材質的物體,而看不到什么材質的物體,是一個十分復雜而專業(yè)的問題?,F(xiàn)在大家平時所說的“雷達”,也有廣義和狹義的分別。狹義來說,只有采用電磁波作為探測方式的裝置才能叫雷達。但是實際上現(xiàn)在雷達不僅僅采取電磁波的方式,比如激光雷達、超聲波雷達也被叫做雷達。例如我們日常生活中家用轎車上說裝備的倒車雷達,其探測信號,大多數(shù)采用的是超聲波而不是電磁波。因此倒車雷達不能算嚴格意義上的無線電雷達。標準的電磁波雷達,并不是只能看到金屬物體。塑料的氣球、木質的航模,甚至雷雨云,雷達也是能看到的。但是像玻璃鋼、平板玻璃這種人眼和超聲雷達可以探測到的材料,無線電雷達又不容易探測到。


對航海雷達來說,海水涌起的較高的波浪,雷達可以探測到。正常情況下也能探測到海冰,因為海水和大多數(shù)海冰都含有鹽分,內部有一定的電位差??梢苑瓷淅走_波。但是從南極冰蓋上斷裂下來的“純水冰山”,可能就完全不含鹽分,內部沒有電位差,就是已經到了眼前,船用雷達都會犯迷糊,估計這次雪龍?zhí)柧团錾狭诉@么一個雷達前可以隱身的家伙!

因此即使當年泰坦尼克號有雷達,若碰上的那個冰山也是純水冰山,未必能提前預警!


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