书城自然科学碧波使者:航海设备与舰只
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第11章 精彩纷呈的民用船舶(2)

液化气易燃有毒,腐蚀性很强,在低温和高压情况下,以及与其他物质接触和混合时会产生毒害。为此,国际海事组织(IMO)制订了《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》,对船的布置、液货舱位置、货物围护系统、防止液货泄漏的屏障、排吸气管设置、完整和破舱稳性等都做出了明确的规定和要求。

海上运输巨无霸——集装箱货轮与滚装船

在现代货船中,集装箱货轮是装卸速度最快、最经济实用的大型海上运载工具,号称海上运输“巨无霸”。

1955年4月,美国泛大西洋轮船公司在一艘T-2型油船的甲板上装载了58个集装箱,从新泽西州的纽瓦克驶往得克萨斯州的休斯敦,这是水路集装箱运输的开端。1957年10月,这家公司又将一艘C-2型货船改建成了第一艘全集装箱船。此后,大规模的水路集装箱运输就在美国和欧洲一些国家开展起来。到了20世纪70年代。集装箱货轮已经成熟定型,可分为全集装箱船和半集装箱两种,结构和形状不同于常规杂货船。它的外形狭长,单甲板、上甲板平直,货舱口大,达到船宽的70%~80%,上层建筑位于船艉或中部靠后,以让出更多的甲板堆放集装箱,甲板一般堆放2~4层集装箱,舱内可堆放3~9层集装箱,集装箱货轮没有内部甲板,机舱设在船艉,船体其实就是一座庞大的仓库,…可达300米长,再用垂直导轨分为小舱。集装箱下舱后,都被起有定位作用的装置固定起来,即便船在海上遇到恶劣天气,集装箱也不会倾倒。集装箱都是金属制成的,而且是密封的,里面的货物不会受雨水或海水的侵蚀。

集装箱货轮的最大优点是装卸速度快,停港时间短。集装箱货轮一般停靠在专用的货运码头,用码头上专门的大型吊车装卸,大大节省了人力和时间,因此被现代船运业所普遍采用。现代化的大型货运码头,使用集装箱后可以极大地提高航运的效率。

集装箱货轮大多采用高速航运,通常为每小时20~23海里,在沿海短途航行的集装箱船,航速每小时仅10海里左右。美国的海上集箱船发展最为迅速,推动了一些国家水陆联运的发展。近年来,一些发达国家进出口的杂货约有70%~90%使用集装箱运输。

滚装船是以装满集装箱或货物的车辆为运输单元。装载时,汽车及由牵引车辆拖带的挂车通过跳板开进舱内。到达目的港后,车辆可直接开到岸上去。滚装船的装卸效率很高,每小时可达1000~2000吨,而且实现了从发货单位到收货单位的“门-门”直接运输,减少了运输过程中的货损和差错。此外,货船和岸上都不需起重没备,即使港口设备条件很差,滚装船也能高效率地进行装卸。

滚装船是在汽车渡的基础上发展演变而来的。滚装船造型特殊,上甲板没有舱口,也没有起重设备。车辆通过船上的艏艉跳板开进开出。航行时,折叠式的尾跳板矗立在船艉,驾驶台等上层建筑设置在船艉部或船艏部。因为滚装船运载的车辆会排出有害气体,所以滚装船对通风的要求较高,在上甲板设有很多通风简。滚装船船体结构的特点是甲板层数多,一般有2~6层。为使车辆在舱内通行无阻,货舱内不设横舱壁,舱内支柱也很少,因此,滚装船的结构强度和抗沉性较差。

世界上第一艘滚装船“彗星”号,是美国于1958年建造的。直到1966年,丹麦才建成北欧第一艘滚装船“苏墨赛特”号。由于北欧地区海岸的潮差较小,公路运输网稠密,利用滚装船可以构成海上运输和公路运输的集成运输系统,所以滚装船在北欧迅速发展,到了20世纪末,北欧地区的滚装船的运输总量,已经占到全世界滚装船运输总量的一半左右。

§§§第三节渔业船舶家族成员

拖网渔船

利用专门的拖曳网具捕捞中、下层鱼类或甲壳类等的渔船统称为拖网渔船。其特点是以一定的拖速(一般2~6节)拖网航行。主机功率按网具大小和拖速要求而定,要求拖力大。为了提高拖网时航向稳定,一般设计成尾纵倾,以增大尾部吃水。不仅要求能在较恶劣的海况下正常航行,而且还能坚持捕捞作业,因此要有良好的稳性、耐波性和坚强的船体结构。因需经常起、放笨重的渔网,因此要求干舷低、作业甲板场地必须宽敞,和需配置拉力较大的拖网绞机,起网吊杆和导向滑轮等捕捞装置。

对拖和单拖是拖网渔船的两种主要类型,按起、放网方式还可区分为舷拖、尾拖和尾滑道式渔船。

对拖即以两艘渔船合拖一顶网具,是我国东海、黄海较多采用的一种拖网方式。作业时由一船的尾部放网,当网入水后,另一艘渔船即驶近前来投一引索,把拖网一翼的拖网索拉去,两船各将拖网索放出适当长度,并系在船尾部的拖钩上,相距约4000米的距离,平行向前拖航。

对拖作业因网口平张开面大,能利用两曳纲及翼网驱集鱼群入囊网,故对于水深不大(100米以内)底形平坦的渔场最为适宜,网次产量较高。

单拖即以一艘渔船拖曳一顶网具的形式。网具在水中主要靠船的前进速度和网板在水流的作用下产生的张力,可向外伸展一定的距离而使网口张开。单拖作业过去多在渔船的一舷进行拖网和起、放网,即所称的舷拖渔船。它的机舱和驾驶室大多设在船的尾部,在前甲板进行渔捞作业。舷拖渔船由于操作不便和不安全,从50年代中期起世界上各国便逐渐淘汰,现被尾滑道式渔船所取代。

尾滑道式渔船的主要特征是在船的尾端、甲板上往下延伸至水面设一斜坡滑道,供起、放网和拉渔获物(囊袋)使用。这样就不必将网具转至舷侧起吊,大大减轻了船员的劳动强度和有利于操作安全。

尾滑道式渔船在滑道上方设有一个门形架,用以调整和拖曳渔网入水。甲板落鱼口对近设置龙门桅或人字桅,上装吊杆用以吊网卸鱼。为扩大渔捞作业的甲板长度,减少起网时拉网次数,上层建筑尽量向首部布置。除在甲板室后端设置分离式拖网绞机外,还在尾部设有多种绞机,因此操作十分便利。为适应远洋作业,多数尾滑道渔船都作成双甲板船型。上甲板为渔捞作业区,亦称作业甲板,布置有绞网机等渔捞设备;甲板间后部作渔获物处理和速冻加工的场所,亦称加工甲板,设有鱼品加工、冻结等设备。甲板间前部常用作船员住舱。目前世界上大型的加工拖网渔船都为尾滑道型式,有的总长已达120米以上。船上配200名船员和加工工人,中于每天可加工100余吨的鱼货,或生以便产鱼罐头,鱼香肠等熟食品或冻鱼在尾片、制造鱼粉等。这类新型渔船,设有其导航、助渔、捕捞机械等设备都车或向液压化、自动化方向发展。

围网渔船

围网渔船主要用来围捕游动敏捷的中、上层集群性鱼类。围网渔船在围捕鱼群时,要求操纵灵活,回头转向迅速,故船长宜短,吃水较小,并要求首部设侧推装置。围网渔船的网具既大又重,常堆放在甲板尾部,起网时使用吊杆上的动力滑车,重心较高,渔捞人员常集舷侧操作,故船宽宜取大些,有较大的稳性贮备。甲板上除部常设有可转动的网台外,还滚筒式括纲绞机,起网动力滑槽轮式起网机,舷边滚筒和可样理网机等设备。有些大型围网渔船在尾部设一滑坡,其上吊放一只渔艇,有的还设有用作侦察鱼群用的直升机起降平台。

围网作业有独船(带艇)式和灯光围网船组式两种。独船式作业时,当围网渔船在渔场探测到鱼群后,即把围网的一端系接小艇,并将小艇放到海上,然后大船绕鱼群以最快的速度作一大圆圈航行放网,至与小艇重逢后,即收紧围网底部括纲,将鱼群封围在网内。

独船作业的围网渔船,国外目前较著名的为美式“金枪鱼”围网渔船,这种围网渔船的特征是船型瘦削,航速快,操作灵活,大多设有球首和首侧推装置。机舱设在前部,首楼较高。首楼后设主桅一根。桅顶有望台,内装有侧推装置的遥控装置和通信电话。起围网用的动力滑车悬挂于吊杆上。船上有带网小艇一艘和追赶鱼群用的小艇多艘。尾部作成斜坡形,供起放小艇使用。船上设有多种渔捞设备和导航、助渔仪器,自动化程度较高。渔获物采用冷盐水预冷,管架吹风冻结。大型船的首楼甲板上还配有供侦察鱼情用的直升机。

中、上层鱼类大多有趋光的习性。灯光围网船组作业就是利用灯船的集鱼灯把鱼群诱集一起,由围网船放网把鱼群包围起来,达到大量围捕的目的。灯光围网船组一般由网船一艘,灯船二艘(主灯船一艘,副灯船一艘)和运输船一艘组成。网船为船组的指挥船。灯船和网船上都设有探鱼设备。船组到达渔场后,即分头寻找鱼群。若找到中心渔场,网船和灯船便抛锚,灯船开始点灯诱鱼,到一定时候,副灯船向主灯船靠拢,使鱼群汇集在主灯船附近,然后灭灯离去。这时网船起锚驶向放网位置。放网时,网的一端由副灯船拉住,网船绕主灯船撒网形成一包围圈,把主灯船围在里面。网船收绞围网括纲后,主灯船驶出网圈,然后运输船驶至网船的对面,利用抄网将渔获物卸入鱼舱。在抄鱼过程中,运输船和网船各由一艘灯船拉住,以保持网形,防止鱼逃。

灯船的特点是要设置专供诱鱼用的电源,安装一定数量的照灯、聚照灯和水下灯;航速要快,以便搜索鱼群和跟得上网船转移渔场;吃水宜小,便于跑出围圈;操纵灵活,一般在首部设有侧推装置;主机尽可能遥控,机舱噪音要小,以免惊跑鱼群。

捕鲸船

捕鲸船是专用于捕鲸的渔船。按作业海区分为近海捕鲸船和远洋(或极地)捕鲸船。近海捕鲸船一般独船作业,尺度及吨位较小;远洋捕鲸船吨位多在400总吨以上,一般由数艘至10余艘与捕鲸母船编成船队作业。

为了追捕鲸类,捕鲸船需有较高的航速、良好的耐波性和灵敏的回转性能。因此要求船型瘦削,主机功率配备较大;大多为单层甲板,船尾底部切去,船首高昂前倾;舷墙两侧设有系鲸孔,拴拖捕获的鲸体;船体结构需加强;机舱大多设在舯后,甲板室在船舯,驾驶室与首部鲸炮台之间设有天桥,当炮手发现猎捕对象时,可迅速通过天桥到达炮位,将捕鲸炮瞄准游动的鲸,到达射程范围内后,即发现出捕鲸。捕鲸由炸帽、头、倒刺、柄等组成,柄与射索相连,炸帽内装有炸药,击中后炸药爆炸,头穿入鲸体,倒刺张开防鲸挣脱。接着利用甲板上的铰机将鲸体拖至船旁,并用链条通过系鲸孔拴牢,然后将鲸运送到基地或捕鲸母船处理。船舱内设有捕鲸索缓冲装置,以承受被击中的鲸挣扎时对船体的冲击力。此外,还有探鲸仪、鲸游示踪器等专用设备。

海上捕鱼业已有悠久的历史。我国北方沿海也有鲸类资源,签于鲸类资源日趋枯竭这一现状,近年来远洋捕鲸业已受到国际有关协定和资源保护的限制。

加工母船

加工母船又称加工基地船,是渔业船舶中最大的船。它的主要任务是在海上接收捕捞船的渔获物,将其加工成各种鱼品,在船上贮藏或转运。因此它常与捕捞船、冷藏运输船、油船等组成综合船队。加工母船主要有:捕鲸母船、蟹工船、罐头加工船、鱼粉加工船等。加工母船还担负调度整个船队组织捕捞生产的任务,并为捕捞船修配损坏机件,补充油、水及其他生活用品,为整个船队渔工提供文娱、医疗等福利设施。

加工母船的特点是船型尺度大(大型的排水量达l万吨至4万吨以上)和主、副机功率高,设备复杂,船员人数多。船上需有较大的加工制冷能力和较大的冷藏舱和油水舱容积;要有较长的作业甲板和较大的加工间,以便处理和加工渔获物;要有良好的通信导航设备,以便于和基地港或捕捞船保持联系;要有较强的起重能力,以便随时接收捕捞船的渔捞物。因此,加工母船的性能兼有冷藏船、油船、客船和工程船的特征,而就使用性质来说实际上是海上的渔业基地或浮动鱼品加工厂。

§§§第四节肩负重任的工程船舶

开辟航道的破冰船

每当严寒季节降临的时候,北方的港湾和海面常常会结冰,造成航道阻塞。为了便于船舶出入港口,往往需要破冰船大显身手。

破冰船起源于俄国。16世纪时,俄国沿海地区出现了一种具有雪橇形船艏的破冰渡船。船上满载石块或冰块,用人力或畜力牵引,翘起的船身可爬上冰面,用船体重量把冰压破。俄国发明家布利聂夫由此受到启发,在1864年把一艘钢板小轮船“派洛特”号改装成世界上第一艘破冰船。“派洛特”号的船艏有一个倾斜角度,使它很容易爬上冰面,利用船身的重量把厚冰压破。不久,布利聂夫又建成了一艘破冰轮船“战斗”号。1871年,德国造船工程师参考布利聂夫的破冰轮船图纸,研制成了用于港口附近和近海破冰的破冰船。19世纪末,世界各国建造了近40艘破冰船。

破冰船的长宽比例同一般海船大不一样,它的纵向短,横向宽,这样可以跸开较宽的航道。一艘排水量为3.7万吨的现代破冰船,长度为194米,而宽度则达32.2米。破冰船船头外壳用至少5厘米厚的钢板制成,里面用密集的型钢构件支撑,船身吃水线部位用抗撞击的合金钢加固。

破冰船一般常用两种破冰方法:当冰层不超过1.5米厚时,多采用“连续式”破冰法,主要是靠螺旋桨的力量和船头把冰层劈开撞碎;如果冰层较厚,则采用“冲撞式”破冰法。破冰船先倒退一段距离,然后开足马力冲上冰层,把船下的冰层压碎。如此反复,就开辟出了新的航道。

破薄冰的破冰船在船艉和靠近船头的侧位,分别各装2只螺旋桨,船头螺旋桨从冰下将水抽出,以削弱冰层的支托并使其成为片状裂开。破厚冰的破冰船,为使船可以冲到冰层上面,多在船艉两侧对称地安装2只螺旋桨。

1957年,前苏联制造出第一艘核动力破冰船——“列宁”号。它的动力由热核反应堆堤供,带上10千克铀,就相当于带上2.5万吨标准煤,可以在远离港口的冰封海域里常年作业。

很多海域在冬季都会出现结冰现象,而在极地更是常年结冰,为了进行极地探险,这就需要专门的极地破冰船。俄罗斯拥有7到8艘核动力极地破冰船,可以执行任务的有6艘。美国海岸警卫队的中型极地破冰船队主要由3艘船组成,其中“希利”号号称美国时下最新、最强的破冰船。此外,英国、挪威、加拿大、日本、芬兰等国也拥有自己的极地破冰船。我国的“雪龙号”也是极地破冰船。

沧海救星——拖轮

在形形色色的船舶中,有一种类型的船舶特别引人注目,它就是救助拖轮。