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20世纪的造船工业(第1页)

20世纪的造船工业

世界商船中大型船舶最大的就是运油船。一般8万吨以上的称为大型油船;25~30万吨的称为超大型油船;而50万吨以上的称为超超大型油船。世界上最大的油船为55万吨级,如果用油罐车装这种船所载的油,要10000个车皮。油轮真可称为“海上巨无霸”。

◎20世纪的超豪华远洋客轮,不仅技术先进,性能可靠,而且生活设施完善,甚至还建有游泳池、篮球场等娱乐健身场所。

油轮上没有吊货设备,也没有大货舱开口,依靠专门的油泵和输油管装卸油。油轮一般船体不高,甲板有供船员通行的天桥,机舱设在尾部,以保证排出的带有火星的烟向后吹走,避免引起火灾。

世界第一艘具有现代油船特征的运油腔滑调船,是1886年开始运营的英国“好运”号。一般油船是单层甲板、单层底结构,并用纵舱壁1~3道和横舱壁4~10道将舱体隔开,既可以防止石油流动冲击而影响油轮稳定性,又便于装载不同类型的石油,还可以保证某一分舱被撞破时整艘船的安全。由于油轮常有触礁或相撞事故而产生漏油,所以国际海事组织海上环境保护委员会要求油船要能够很好地防止事故,其中规定:1996年以后交货的油船,必须是双底双壳。

要求油轮是双底双壳是很必要的。挪威一艘载油112180吨的穿梭油船,1995年10月由于操纵失误而触礁,船板遭到严重损坏,但因为它是双底下舱船,所以货油舱完好无损,没有造成污染,防止了一次重大生态事故,受到称赞。而1996年2月“大海-女王”号油船触礁,由于它是单壳体船,导致漏油70000吨以上,造成严重的污染事故。

现代的油轮不仅大,而且设计得更加完美。超大型E3油轮长337米,宽57米,载重295100吨,航速15.4节(28.5千米/时)。它是双壳的,它的双基底高达3米,边舱宽4米。E3型油轮船体短,油在舱内不会振**;船上采用无害的物质来代替有害的氯氟烃制冷剂和囱素灭火剂;采取了特殊措施使特种船比一般油船节省燃料;船体特别耐腐蚀。超大型E3油轮是由法国、西班牙、德国和意大利等四国五家公司联合开发的跨世纪油轮。

◎设想中的超导电磁推进船。

◆超高速船的发展

通常,把航速超过25节(46.3千米/时)的航船称为高速船。近百年来,汽车速度提高了数倍,飞机的速度提高了20倍左右,而船的航速仅提高了一倍左右。提高航船速度成为科学家的研究课题。人们已设计制造出许多种高速航船:气垫船(全浮气垫船、侧壁式气垫船和冲翼式气垫船)、水翼船、高速多体船、小水线船和地效翼船等。高速船有的航速已超过每小时200多千米;21世纪可望有航速500~600千米/时的超高速船问世。

高速船大有发展前途。日本计划发展运货的“海上高速火车”,其装货量比现在的要增加一倍,航速在50节以上(93千米/时),能在6级风浪和暴风雨天气里安全航行。三井机械造船集团和三菱工业集团研制的“高速火车”货船,是气垫船和双层船混合型。气垫承受80%的重量,船大部分是在水面之上,所以航速高,达111千米/时,而且稳定性好,能在6米大浪中航行。

21世纪高速船的造船材料也有变化。由日本石川岛播磨重工业公司提供设计的21世纪双体音速渡船,船体采用铝合金材料,使重量得以大大减轻,成型制造工艺更容易。它利用螺旋桨推进器和喷水推进器,供操纵者根据航道具体情况而灵活掌握。

◆烧“铀”的核动力船

核动力船是一种“烧”铀的船,它是用铀作为燃料,在船的核反应堆中进行核裂变反应,放出大量热能,通过热量传递媒介物质,把热量传给蒸汽机,驱动船的螺旋桨使船前进。

最早的核动力船是美国海军从1939年开始,用15年时间研制成功的原子能潜艇“鹦鹉螺”号。以后,核潜艇就大力发展了起来。因为核动力的潜艇动力大、隐蔽性好、水下作战能力强,所以军用潜艇和航空母舰多采用原子能为动力。因为成本原因,商用航船还没有使用核动力的。

但是,俄罗斯凭借核潜艇技术的优势,在当前“军事转向民用”的热潮中,正在研究民用核动力运输潜艇,目的是用核动力潜艇横渡北冰洋,穿越北极,以便从欧洲到美洲能走最短的航线运送货物。航程短了,成本就降低了。另外,用潜艇运输货物在水底下航行,不受风、冰、雾、浪的影响,可以全天候航行。

◆无穷动力的太阳能船

太阳能船是在晴天的日子里,利用硅太阳能电池,将接收到的太阳光的能量直接转换成电能,这就是“光发电”。由太阳光发电,再由电能驱动电动机,带动螺旋桨推动船前进。

太阳能船多是游览船。太阳能游览船早已得到了实际应用。中国第一艘太阳能游览船,在船顶上铺设了3168块2×2厘米的硅太阳能电池,船内安有蓄电池,以便晴天时存储电能,供阴雨天使用。澳大利亚的普林斯。艾尔弗雷德学院40名二年级学生,用8个月时间制成太阳能船,使效率提高了50%,船是采用丁二烯蜂窝状材料制造的,使船体重量下降,浮力大,船的航速达10千米/时,可连续航行数小时。

由于太阳能船的成本高,所以还没有得到普及。但是,将来太阳能电池制造技术发展之后,太阳能船是大右前涂的。

◆海陆空全天候船——气垫船

早在50多年前,美国发明家沃纳、芬兰发明家卡利奥都研究过气垫船,但都没有成功地造出实用的气垫船。设计制造出实用的气垫船,是英国电子工程师科克雷尔,于1959年5月由桑德斯罗公司建造出一艘气船,利用两台喷气发动机,向船与水面间不断充气,形成气垫,这就是世界上第一艘气垫船。

气垫船是最为神奇的高速船,因为它既可以贴近水面航行,又可以像汽车一样在陆地行驶,还可以在空中飞行,是界于车、船和飞行之间的一种特殊的新型船。船体常用轻工金属制造,靠气垫把船从水面或陆地上托起来,并通过船尾螺旋桨不断向后鼓风,产生反作用力使船前进。由于阻力小,船的时速达百千米,最高时速近200千米/时以上。

气垫船有好几种。一种是水陆两用气垫船,船底完全离开水面或地面,在空中腾飞,叫“全浮式气垫船”。还有一种是介壁式气垫船,靠螺旋桨或喷水推进器推进,不能在陆地行驶。第三种是冲翼船,靠船运动本身产生气垫,使船悬浮。

气垫船发展很快,并且大有前途。气垫船可在沼泽地或油田运送人和物,充当交通船;可以当作客轮或游轮,飞越激流、险滩和暗礁地区;在军事上,可作为快艇和登陆艇;还可用作水上救护艇。澳大利亚墨尔本雷特公司研制出的气垫飞行船,能漂浮、飞翔和盘旋。它能从水面或陆地上数米高处掠过,速度120千米/时,最高可达300千米/时,是旅游观光、巡航、货运的理想航行器。

◆“长翅膀”的水翼船

在第二次世界大战期间,一些德国发明家改进了水翼船。战后,英国风琴师胡克又对水翼船作了进一步的改进。意大利20世纪50年代开始大量建造水翼船,美国和前苏联设计出了自己的大型军用和客运水翼船。

在欧洲的湖川上,水翼船已成为司空见惯的交通工具,尤其在陆上交通常感不足的前苏联更是如此。前苏联的航运线上有数百艘这种船,最大的可载旅客300人,速度达40节。在美国,水翼船则比较少见。美国的许多水上交通线,狂风随时会卷起恶浪,使用普通船舶比较经济。但美国海军已成功地在风浪水域试验了几艘水翼船,其中一艘“平景”号1968年由洛克希德公司建成,是世界上最大的水翼船。它用两具飞机喷射发动机来推进,在平静的水中速度超过40节。

◎各种气垫船

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