僅重13.6噸的船錨，如何給十萬噸航母“剎車”？福特級航母使用新款輕型船錨，相較於尼米茲級航母船錨減重一半！英國海軍掃雷艦奇丁福爾德號，與班戈號就曾相撞！【那是

據英國每日郵報先前報道 就在今年1月18號 有兩艘來自英國海軍的艦艇在巴林海域附近 發生了相撞事故 掃雷艦奇丁福爾德號在倒船時撞上了自己的同事班戈號 班戈號的船身直接被撞出了一個大洞 這樣的軍艦相撞事故 初看似乎有點稀奇 但仔細想想 軍艦想要進行剎車這樣的緊急制動 本來難度就是相當高的 今天大兵來和各位聊一聊軍艦剎車的那些事兒 其實說到因爲剎車不及時而導致的軍艦相撞事故 歷史上還真不少 就拿我們剛剛提到的奇丁福爾德號來說 這艘軍艦在2021年也闖過一次禍 並且同樣是在巴林沿海 當時的奇丁福爾德號也是在向後倒退時 避讓不及 撞上了掃雷艦 彭贊思號 不得不維修停航了數個月 事實上 軍艦這種船舶本身與一般的可移動載具來對比 的確是機動性不太好的那一方 別說讓軍艦剎車了 光是轉一個大彎 對軍艦而言都是極限操作 雖然現代軍艦30節的航速 換算過來也是有55千米每小時了 但是以航母自身的體積來說 速度感還真的不強 對於大型軍艦來說 如何在海上進行急剎車操作 的確是一個極具挑戰性的技術難題 一般來說 船舶在潛水區都是可以通過拋錨來快速固定位置的 船錨是用於停船的器具 當重重的船錨被拋進水底 錨爪扣入海底泥沙之中時 被船錨固定住一端的錨鏈 會牢牢的牽引住軍艦 不讓其亂跑 錨鏈的固定作用也足以將船舶停穩 而軍艦作爲水面艦艇 自然呢 也少不了船錨的配置 由於軍用船隻對應急停船的要求更高 因此需要涉足的海域也比民用船隻更復雜 軍艦所攜帶的船錨也會比普通民船更大 更重 錨鏈的長度也會更長 與軍艦相比 一些排水量10萬噸級的遊輪 船錨重量卻只有5噸左右 相差十分巨大 以美國第一艘核動力航母企業號爲例 其標準排水量在7萬噸左右 單是船錨重量就達到了20噸 而尼米茲級航母的排水量則在10萬噸左右 船錨重量更是重達27噸 而且美軍航母的錨呢 都會在錨杆末端加裝可以旋轉的軸體連接裝置 船錨在下海後可以轉動 比傳統的海軍錨有更強的抓地作用 當航母需要起錨移動的時候 也只需要將航母開到錨點的正上方就可以起錨開走了 有的朋友看到這裏啊 可能會疑惑 船錨雖然也是沉重的金屬部件 也有做倒鉤的造型設計 但軍艦畢竟是個龐然大物 海上也會有風了 如果軍艦是在行進狀態中放錨 或者是在遭遇淺灘和礁石 緊急放下船錨 那小小的船錨真的能夠及時勾住泥沙 幫助軍艦進行剎車制動嗎 其實船錨的設計初衷本來就不只是勾住海底泥沙 因爲船錨在投入海水中後 與之一起沉入的還有連接船錨的錨鏈 除了那些懸浮在海水中的錨鏈 還會有一些 躺臥在海底的錨鏈 與船錨一起摩擦海底的泥沙 這些錨鏈呢 可不是我們平常見到的鐵鏈 他們不僅巨大 而且外形呢也是凹凸不平的 也能爲軍艦進行緊急制動 提供很大助力 因此船員在發現軍艦快要觸礁或者要撞上有軍軍艦時 也能提前放錨進行減速 因此 粗略來看 一些軍艦錨薄力的大小就等於錨的抓力和臥底錨鏈抓力的總和 既然錨鏈既是摩擦力的來源之一 又是連接船身和錨體的主要裝置 那麼錨鏈肯定是既要夠長又要足夠堅固 軍艦錨鏈的長度一般是在200到500米左右 這也與全球海洋大陸架平均130米左右的水深相吻合 當錨鏈下放之後 還能有一部分鏈體接觸海底 足以幫助軍艦應付大部分的近海區域 說到這裏啊 可能有的朋友不太熟悉大陸架這個概念 所謂的大陸架就是大陸延伸至海洋中的平緩部分 可以說是被海水所覆蓋的大陸 就好像我們平時泡腳時 雙腳的腳面是陸地 水盆的碰面纔是海底 而那些因爲加水後淹沒的腳部位置就可以理解成是大陸架 哪怕雙腳本身的位置沒有發生變化 只要水位出現上漲和下降情況 露出水面的雙腳範圍也會不同 而大陸架也是一樣 在過去的冰川期 由於海平面相對較低 大陸架常常是會露出海面 成爲陸地或者陸橋 而在冰川消退時期 大陸架則會被上漲的海水淹沒 成爲近海地區的淺平海底 因此絕大部分軍艦在設計錨鏈長度時 都會以大陸架平均深度作爲依據 而錨鏈自身的長度則通常是以節爲單位計算的 雖然根據各國海軍慣例 每節的長度會有所不同 但一節的長度基本都是在27米左右 就拿尼米茲級航母來說 其一共配置有兩個大型卷錨機 主錨鏈長度爲1440英尺 約合438米 每個鏈節的重量136磅 約合61千克 總重量是超過了200噸 真的是分量十足的鋼鐵巨獸 但在深海中 由於海底深度的限制 傳統的錨鏈就基本無法發揮作用 那如果是一艘在大海上漂泊的航母 突發緊急情況需要停船的時候 又該怎麼辦呢 要知道航母常常是需要出遠門執行任務 而除去近海區域 世界海洋的平均深度已經超過了3000米 可以說錨鏈是根本不夠用的 既然如此 錨鏈是不是在大部分情況下就根本起不到多大作用呢 不急 我們來看看美國海軍的船錨操作經驗 我們以美海軍最新的福特級航母爲例 福特號使用的是新款的輕型錨系統 新型錨處理系統的重量爲3萬磅 也就是13.6噸 與早期的尼米茲級航母相比 新型船錨系統的重量只有1 2分 該系統配備了438米長的錨鏈 由高強度鋼製成 438米的錨鏈長度在軍艦裏就屬於偏長的了 事實上 美國海軍的航母在外外出活動時 常常都只能在港口外下錨 而無法進入到港內的潛水區停泊 例如 美國航母在對其他國家和地區進行友好訪問時 就會經常把航母停在港口外圍 這樣做的原因當然不是因爲害羞 而是許多國家的港口都不是深水兩港 無法承擔航母這種龐然大物 這時候無法入港停靠的航母就需要船錨的幫助 我們先來看看船錨的結構 美國航母使用的stockless錨 從結構上是一個錨柱加上錨爪構成的 在準備拋錨時 需要先打開錨機上的閥門 船錨靠自重往下沉 由於這個速度過快了 所以船員必須控制錨鏈下放的速度 剎不住的話會損壞錨機的 在落底後 由於這個錨爪的截面是一個倒梯形結構 在拋入海底後 和錨鏈一起平躺在海底泥沙上 當錨鏈拖動錨在海底運動時 錨爪上的梯形結構的一橫 就會帶動錨爪深入海底泥沙 這時錨鏈和錨爪的阻力就可以讓航母細流在海面上了 當然 如果出現風浪過大或者停泊不當的情況 船舶受到的拉力必然是大於海底泥沙的阻力 從而產生走錨現象 航母主機就要停航 這就使得一旦出現這種情況 船員根本無法立刻開船 沒有動力的船舶只能在海上漂泊 爲了避免走錨時間過長 船員們在這時需要勘測地形 尋找到能夠安全停泊的區域 在地圖上標出錨地的位置 一般情況下 船員都會先找一個比較合適的地點作爲錨地 如果水深超過150米 就不太適合下錨了 在下錨的時候 首先要確定靠泊方式 左靠還是右靠 右靠必須下左錨 左靠則必須下右錨 否則船的球匕首升納罩可能就會壓住錨鏈 造成意外事故 不僅如此 拋錨的方式也有講究 最適合拋錨的地方往往是佈滿砂石的海底 並且要儘量避開礁石 因爲船錨可能會被卡在岩石裏 造成起錨困難 如果問題無法解決 甚至需要砍斷錨鏈 這又是一筆不小的損失了 而到了起錨的時候 就要利用起錨機將錨拉起 通常是靠油壓機帶動錨機旋轉 把錨鏈拉上來 錨鏈呢並不纏繞錨機上 而是落入錨鏈艙 此時航母錨鏈導管裏開始噴水 沖刷錨鏈 避免泥沙帶入錨鏈艙 最下方的錨並不會被航母一下拉起 而是要先靠錨的拉力帶動航母自然運動 當到達錨位時 錨杆被拉起 同時帶動錨爪向上翹起來 脫離海牀 在錨罐重力的作用下 錨爪向錨杆收起並進入錨位 在深海區域 只有400米長的航母船錨就失去了用武之地了 爲其配備長度達數千米的船錨顯然也並不現實 這時候就需要船隻的動力定位系統出馬了 DPS動力定位系統是通過控制動力保持船位和航向的系統 其中包含了保持固定船位 船舶精確操縱 航跡控制等船舶控制 DPS可以根據實際海況對船舶的船位和首相進行自動控制 這裏需要注意的是 船位和首相是船舶在海上航行的兩個基本參數 決定了船舶在海平面上的運動狀況 簡單的船舶操縱是通過舵機控制 但這種控制是粗略的 不能滿足高精度長時間穩定定位的需求 而在軍事等領域 由於對於精準控制的需要又是很高的 於是在上世紀70年代 最早的動力定位系統出現了 不過那個時候的DPS還是靠船隻自身的設備 後來隨着衛星導航系統的發展 這兩種技術充分的融合到了一起 現在的動力定位系統都有衛星導航系統的輔助 船隻對於自己位置的測算會更加精準 我們都知道 風 海浪和氣流是引起船舶位置和船首變動的三個主要因素 受到影響的船舶可能會發生前移 橫移和偏航等問題 而DPS則能檢測當前船舶的船位和航向 以及在當前環境中所受到的外力 從而對船舶各個推力器進行推力分配 抵消外力 使船舶保持在海上指定的位置 和預定的航行軌跡 如果所有的船位參考系統數據都丟失了 DPS將採用船位推測和記憶模式工作 使船舶繼續自動保持原來的船位 但隨着該模式丟失時間越長 所發生的誤差將越大 該系統由控制操作系統 位置參考系統 首相參考系統 船杆系統 供電系統以及推進系統六部分組成 通過這些系統 航母能隨時計算海水中洋流對自己的影響 並以此在航行過程中對不同方向施加不同的推理 來保持航母的穩定 讓洋流對航母的影響降到最低 其實除了航母之外 現代各國海軍的大部分中大型軍艦都會安裝動力定位系統 在民用船隻領域 DPS系統的出場率也很高 例如海上科考船以及海上鑽井平臺 這些海上平臺因爲工作性質原因 在遠洋停靠的幾率比航母還大 所以這些海上平臺都會裝上非常先進的動力定位系統 不過民用海上平臺的性質再特殊 真正到了需要返回港口的時候 難度也不會有軍用航母那麼大 就拿美軍的10萬噸級航母來說 由於體型太過龐大 航母光是靠着自身的動力與操控來完成進入港口停泊的操作化 很可能會導致碰撞事故的發生 由於自身重量太大 移動時的船身會具備巨大的慣性 很容易造成意外 因此爲了幫助航母安全入港 航母還需要拖船的幫助 在靠近港口範圍後 航母就開始減速 直到到達預定位置變成停泊狀態 航母的動力系統在接近港口後會以低功率狀態運行 在拖船就位後就開始牽引航母向港口靠近 雖然拖船的噸位只有一兩百噸重 但是拖船的馬力卻非常大 兩艘拖船就能夠釋放一萬噸的馬力 四艘拖船共同發力就能夠將數萬噸的航母拖入港口中 並且爲了避免航母在進港過程中發生磕碰 拖船將在航母拖入港口的過程中行駛速度都會非常緩慢 以防止一些突發情況的發生 畢竟僅僅有拖動航母的拖船還遠不能保證航母進港的安全性 因爲拖船隻能拖着航母前進 卻不能給航母剎車 作爲一種數萬噸的大船 在航行過程中產生的慣性非常大 即使航母只有五節的航速 在不進行主動剎車前提下 航母仍然能夠依靠慣性劃出很遠的距離 因此 拖船在拖動航母進港的時候 都會在航母的後邊安排幾艘反作用力的拖船 這些拖船用掛鉤和吸盤連接在航母上 在平常的時候 跟隨航母緩慢前進 等到需要制動的時候 這些拖船就能夠發揮剎車的作用 將航母緊緊的拉住 綜上所述 航母這種大型軍艦從出港到回港都是要耗費不少人力物力才能完成的 不知道有沒有生活在港口城市的朋友見過這種大型船舶的返港過程的 歡迎在評論區分享您的見聞 瞭解完航母踩剎車的知識 下一期裝備資訊欄目 讓我們關注一下俄烏戰場上的蘇三零戰機失事事件 F16在俄烏戰場的手工是否就要來了呢 感謝您的陪伴 我們下期節目不見不散