育兒閒談
已服役的美國朱姆沃爾特級驅逐艦，圖片來自美國海軍。 各種驅逐艦還有核潛艇，它們的體型雖然都很大，但動輒十幾億美元以上的造價，想來也是寸土寸金。如果遠赴大洋或長時間潛行深海前，都自帶足夠的淡水，那各型武器就沒地方安置了。
另一個原因是，對航程較遠、連續航行時間較長的遠洋艦船來說,如果攜帶過多淡水，則淡水會因存儲時間過長而導致細菌汙染變質。
因此，軍艦、潛艇和航母都自帶海水淡化裝置，這是必備的。
船上的救生艇，圖片來自Gary Glauberman
海水淡化並沒有很多人想的那麼複雜，舉一個例子，美國軍艦上的救生筏都自帶海水淡化裝置。現在，咱們來了解一下海水淡化的幾種方式。
真空的方式
不少人認為，艦艇上的海水淡化不難，無非就是用油換水，因為海水淡化屬於高能耗。
淡化海水是需要能源，但其實，並沒有我們想的那麼誇張。
原因如下，艦艇上的柴油發動機會源源不斷產生大量的餘熱，這些熱是有害的，需要時刻進行冷卻，既如此，就可以使用發動機的餘熱來加熱海水，一舉兩得。
而加熱海水讓其沸騰，並非我們想象的需要加熱到100攝氏度，因為在93%的真空度下，海水在38.7攝氏度時就沸騰了。
因此，艦船上海水淡化，其過程是這樣的。將海水抽上船，讓發動機的餘熱加熱到高於38.7攝氏度，接著將熱海水送到真空室，海水沸騰並迅速蒸發，將蒸汽冷卻，便得到了淡水。
此過程中，加熱海水並沒有消耗燃油，因為它是使用發動機的廢熱，它主要的耗能體現在那個抽真空的過程中。
使用真空淡化海水分為兩種方式，一是真空沸騰式，其主要過程如前面所言。二是多級閃蒸式。
多級閃蒸，其過程就是將熱海水連續噴入一個又一個接近真空的閃蒸室，熱海水瞬間汽化，將蒸汽冷卻得到淡水。
根據國際海水淡化協會的統計，截止2015年6月，利用各種海水淡化技術，全球每天有8680萬噸淡水被生產出來。而這其中，有很大一部分是利用多級閃蒸淡化出來的。
反滲透式
把新鮮蘿蔔放在濃鹽水裡，不久，蘿蔔會因為自身鹽濃度低而外界鹽濃度高而失水，這讓其外形變得乾癟，此過程叫做滲透。
反滲透就是滲透的逆過程。不同的是，反滲透需要能量。
如上圖，右邊是純水，而左邊是海水，那麼純水會通過中間的膜，自然滲透到左邊的海水裡，此過程是自發進行的，不需要能源。
如果想要把過程反過來，就需要注入能量。如上圖是在海邊這邊持續加壓，海水中的水分子會不斷地被擠入右邊，這就是反滲透的過程。
反滲透廣泛地應用於海水淡化和汙水淨化等方面，其優點是能量消耗較低，因為整個過程中不涉及到加熱。近年來，反滲透淡化海水的技術，其能源消耗已經下降到每消耗3度電得到1噸淡水左右。
除了淡化海水，現如今很多家庭使用的自來水淨化裝置也是利用反滲透的工作原理。
以上，咱們總的說了海水淡化的兩種方式，“真空式”和“反滲透式”，但其實，海水淡化的方法可謂是琳琅滿目，不下10種。而比較另類的，是“冷凍”的方式，海水結冰後，鹽會從冰裡面分離出來。只不過，“冷凍”的方式耗能大，且得到的淡水不是那麼的“淡”，也就是質量不佳。
最優質的海水淡化能把海水中絕大多數的礦物質都消除，這樣的淡水喝起來會因為沒有礦物而顯得淡而無味，若想要增加口感的話，需要在裡面添加相應的礦物質。
潛艇上的海水淡化
現在，我國的潛艇都有海水淡化裝置。但這只是現在，若回到二十多年前，情況則大不一樣。
這也可以理解，那時的中國，首要的任務是有沒有潛艇，有沒有核潛艇，以及有沒有潛射導彈，而潛艇官兵們有沒有漱口的水，洗澡的水，那時還不屬於最緊迫的任務。
根據央廣軍事對一些潛艇老兵的採訪，我們得知，早期我國潛艇上沒有海水淡化裝置。長時間潛航時，潛艇兵們每天早晨只能拿著小茶缸去分水，那就是一天喝的水。如果想“洗澡”了，潛艇兵會用小水壺去接空調運轉時產生的冷凝水，一滴再一滴，接滿一壺後，五六個人分著“洗”——也就拿毛巾沾水擦一下身體而已。
而有了海水淡化裝置後，現在的潛艇兵們每週都可以洗一次澡，當然這得在敵情不緊張的時候。
從這方面來說，海水淡化對於我們的意義，也許沒什麼。但對於廣大的潛艇官兵來說，就是天上和地下的區別了！
出品：科普中國
製作：寒木釣萌
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寒木釣萌
不可能一次性帶足水的，一是船能裝水的空間非常有限；二是航程太遠的話淡水會因存儲時間過長而導致細菌汙染變質。
所以在蒸汽機出現前，遠洋是非常艱辛的。由於當時衛生條件的惡劣以及行船大部分時間處於熱帶，潔淨的飲水往往在上船之後一星期以內變得混濁、骯髒，因此船員們往往更青睞於不會變質的烈酒，比如《加勒比海盜》當中的朗姆酒。因為在木製帆船上生火燒水過於危險，飲用水只能生喝，船員會在水中摻入烈酒以起到殺菌作用，即使如此，因為飲水質量糟糕而導致的疫病仍然難以遏制，因此喪命的水手不知凡幾。
現代遠洋船隻就好多了，船上有淡水艙，然後一般都配置造水機。
淡水艙可大可小，萬噸級以上的遠洋貨船通常用二、三個淡水艙，總容量在300噸左右，在每次出港或者進入某個港口的時候都會補充。但是如果一個航次過長攜帶的淡水用完了怎麼辦呢？
這時候就要使用一種叫造水機的設備，其實就是通過海水得到淡水的機器。
造水機有蒸發式，反滲透等， 24小時的造水量10～20噸。造的淡水通常是洗漱日用以及做冷卻水，飲用的一般都是在港口加的水。造水機的原理其實不難理解。船舶的發動機在運轉期間會產生大量的熱所以就需要海水來冷卻它，常溫的海水冷卻主機後就變成了熱水(高於38.7攝氏度)再被送至造水機，然後對造水機抽真空以降低水的沸點，當降到一定壓力後造水機裡的海水就沸騰了（只要38.7℃），接著將蒸汽冷卻，便得到了淡水。
特殊情況的話，比如恰逢造水機不好用或者港口又不好進去而錨泊（此時主機停止），那就點鍋爐造水，再差的話就只能等下雨收集雨水或者救援了。所以說收集雨水也不是不可以，但是一定不是常規操作，因為雨水的衛生條件肯定也是不達標的。
鎂客網
圖注：艦艇執行遠洋航行任務，水是最重要的物資，在航空母艦等大型水面艦艇上，有專門的水分配管道，包括海水和淡水管道，圖為美國“華盛頓”號航空母艦內部的水分配管道
水是生命之源，淡水也是遠洋航行中艦船所必需的重要資源。在遠洋行動中，軍艦上船員需要飲水、設備需要用水清潔、冷卻，許多設備沒有水就無法正常運轉。
概括起來講，艦船用水可以分為兩類：一類是生活用水，主要包括飲用、廚房、洗碗池、衛生間、洗衣房、烹飪、洗熨、個人衛生、環境衛生等；一類是機械設備用水，主要包括設備冷卻降溫、鍋爐給水、設備清潔除塵等。
由於不同艦艇噸位、人員編制、機械設備數量不同，艦船日用水消耗量也有較大差別。在生活用水方面，通常每位定編人員每天消耗淡水120升，還須為搭載部隊每人(軍官、軍士及士兵)每天提供100升，以美國“小鷹”號航母為例，人員編制為5000人，每天需消耗淡水600噸。機械設備用水沒有一個定量的標準，大多數機械設備冷卻用水屬循環使用，只需進行必要的加註和補充，淡水消耗較少。
淡水攜帶量能夠體現艦船自持力的一個重要指標，艦船必須攜帶淡水，但攜帶量有限，若不進行基地補給或海上補給，將極大地限制艦船在海上活動的時間和空間。但隨著各國戰略利益的拓展，大多艦船尤其是大中型艦船為執行遠洋任務，遠離本土執行任務，時間經常在半年以上，艦上攜帶的淡水總有用光的時候，必須由後勤補給艦隻隨隊進行補給。一般情況下，巡洋艦、航空母艦等大型軍艦能夠堅持30~80晝夜；驅逐艦能夠堅持0~30晝夜。
圖注：在艦艇上，淡水的水質是有嚴格標準的，圖為美軍工程師對淡水水質進行檢查
除了自身攜帶的淡水外，艦艇還有海水淡化的設備，收集雨水什麼的是不可能的。不過有一個概念必須澄清，並不是所有的艦艇都有海水淡化設備。艦艇到底需不需要海水淡化設備，主要要綜合考慮艦型、擔負的任務、作業海域等因素，艦船用海水淡化技術的選擇，也與淡化裝置的重量體積、單位能耗、維護使用、安全可靠性等諸因素密切相關。一般在近岸作業的小型艦艇可以自身攜帶或採取岸上供應的方法進行淡水補給，不需要海水淡化設備；需要經常在遠離海岸長時間航行作業的海軍水面艦艇則需要裝備海水淡化設備。至於造水能力達到多少才能滿足艦員需求，目前艦船的設計單位並沒有設計指標規定標準，而艦艇部隊則是希望越多越好，以提高艦艇的自持力。
兵工科技
答案肯定是不可能一次性帶足所需要的淡水。
現代化船舶依據用途，需要儘可能節省更多空間用於裝貨、設計客艙等，因此淡水艙會被儘可能的壓縮，主要分飲用水艙和淡水艙。
現代船舶淡水補給主要有兩個途徑：
1.各國及地區碼頭淡水補給，現在碼頭都有加註淡水專用的管道，提前申請，到港加註。一般適宜遠洋航行的貨船，如果不靠泊碼頭也可以在錨地加註淡水，有專門加註淡水船舶。
碼頭淡水補給主要適用於商船，像軍艦、潛艇等可能不能隨意停泊在別的國家或地區碼頭，一般軍艦出行都有配套的補給艦，補給艦的作用就是提供所需物資。
2.海水淡化設備（造水機），船舶會依據淡水需求量配備一定數量及容量的造水機，可以在定速航行時24小時不間斷造水。這部分淡水主要還是用在機械設備及日常消耗淡水上。萬不得已是不會去飲用的，畢竟造水機造出來的水都是蒸餾水，沒有任何礦物質。
對於商船真空沸騰式造水機為了減少設備生成水垢，會添加化學藥物。
對於潛艇等船舶，補給困難，肯定會依賴造水機來提供淡水。一般會才用薄膜滲透式造水機。
雨水收集基本上不存在，很難操作，費時費力。除非貨船需要用淡水洗艙作業，但收集量也很少。
造水機就可以滿足正常船舶用水備需求，再輔助補給，淡水還是沒問題的。
灣塘谷
作為資深航海人，我來回答你這個問題！外行人回家絕對不切合實際！
遠洋商船一般人數20到30左右，而軍艦上人員比商船上人多很多，少則一百多人，多則幾千人(航母)，所以對於淡水的消耗，商船要比軍艦寬裕的多！
對於要遠航的艦船，軍艦由於不考慮營運成本，所以航行前可以儘可能裝載淡水，而對於商船考慮多裝貨物，增加運費利潤當然儘可能少裝淡水，當然對於遠洋航行來說，不管是軍艦和商船就是把水倉裝滿也不能滿足機器和人員生活所用，所以必須用特殊設備造水，即把海水轉為淡水，絕對不能能靠收集雨水(一些航區一個月船舶可能都碰不雨水)這麼低級的做法，所以一看，提問者就是外行！
對於用什麼裝置可以把海水轉換為淡水，我簡單的說說，專業性較強，不過也很好理解！查看我以前的文章，都詳細科普過！對比以下僅做簡單說明:
第一種造水方法即低壓蒸餾法:低壓環境，海水沸點也很低，產生大量蒸汽，冷凝後即可產生淡水！商船多用此法，萬噸以上的貨輪每天可產生15噸水左右，足夠機器和船員生活使用！你一天洗八次澡也沒問題！當然這種水不含有礦物質，如果飲用的話需要經過礦化裝置即可飲水！
第二種造水方法即反滲透法:讓海水通過一種滲透膜，只能讓水離子通過，其他鹽分礦物質過不去，這樣就可以產生大量淡水，通常軍艦和航母上常用此方法！軍艦上艦員日常等洗澡用水還是要限制的，畢竟人多，不可能讓你一天洗八次澡！
航海趣事
我是商船大副，我回答一下商船上的情況。一般出海前會有一個航次指令或者大致的一個計劃，這次出海開往哪裡，大約多少航程，整個航次計劃多少天，每天消耗多少水，加上安全儲備量基本上需要帶多少淡水就出來了。另外，目前船上用淡水主要是飲用，日常洗漱，以及機器冷卻也需要少量淡水。通常飲用的淡水都是出海前添加的，符合飲用標準。日常用水一般都是帶少量的，因為現在船上都有造水機，都是可以通過海水製造淡水的。造水機制造淡水原理也簡單，就是把海水放到一個大容器裡面，抽真空，降壓降沸點，然後利用主機的廢氣熱量加熱海水，蒸發收集起來就是淡水了，一般商船一天可以造水20多噸，日常使用足夠。錨泊時因為主機停止的，造水機不能使用，當然不怕麻煩和耗油的情況下點鍋爐造水也是可以的，效果不好而已。所以錨泊時水還是要省著點用，另外造水機造的水一般不建議飲用，除非萬不得已。
陳哥12825402
一看這個問題就是一個小白問題，本人有中遠幹三管輪的經歷我來給你最專業的回答！船上一般生活用水分兩個系統，一個是日用水系統，一個是飲用水系統，所謂日用水系統就是提供日用水給船員洗漱，包括洗澡，刷牙和等衛生用水；飲用水系統一般就是提供給廚房或是飲水機等，主要就是給船員飲用吃到肚子裡的。至於問題所說的水的來源收集雨水是很不實際的辦法，首先海上很少能遇到下雨，就算是下雨也大部分都是陣雨，雨量很少，況且雨水的衛生條件肯定也是不達標的。一次性帶足所有的水也不實際，商船能裝水的空間非常有限，所以一般在港口會加一部分的水，這部分水儲存在飲用水艙用來供給船員吃喝。而船員大部分使用的洗漱用水都是靠船上安裝的造水機制造出來的，具體怎麼製造出淡水就是靠海水蒸餾的方法，把海水淡化。可能到這裡你們又有問題了！如果海上能自己製造淡水我們幹嘛還要那麼費勁在港口加淡水？原因就是造水機造出來的水是蒸餾水幾乎不含礦物質不適合人長期飲用，港口加的水都是自來水，適合人飲用。在這裡再給你透露一點信息，大部分船員都會自己儲備礦泉水，因為就算是船上的飲用水也是在水艙裡儲存了好幾個月，再加上水艙都是鋼板和油漆建造而成的，水質情況可想而知。這只是船員生活的冰水一角，船員的辛苦可想而知，向這個行業致敬吧！
居士坦丁nobul
我做過遠洋船員，生活用淡水在出發港碼頭一次加200噸左右，船上普遍有海水淡化裝置正常工作的話每天也能造幾噸水，為平時的洗澡，衝馬桶，洗衣服，做飯用，飲用水每人在出發港會買10來箱瓶裝礦泉水平時自己喝（淡水艙的水說是含鐵量太高，喝久了對身體不好）一般情況是到達目的港之後再補充淡水，特殊情況也遇到過，到目的港進不去，拋錨時間長了，淡水就不夠用了，恰逢造水機不好用，就只能等下雨收集雨水了，平時用水也會限量，我們在印度港外錨地就遇到這種情況，好在是雨季，接的雨水撐了20幾天進港了，謝謝！
倔強188473991
美國海軍的伯克級驅逐艦已經近萬噸排水量了，但是武備還是沒有比過去提高很多。大量的噸位用於物資儲備了。
我們以現代航母戰鬥群為例，一個航母戰鬥群有海上的水兵幾萬人，一個小型城市的規模，這麼多人漂浮在海上作戰，喝水問題是一個大問題。美國海軍有很多海外軍事基地，包括補給港口，他們的艦船可以在這些港口得到便捷的補給，一艘美國軍艦上自帶的淡水可以供應全艦30天所需，這是美國海軍的一個硬性指標。對於核潛艇來說，問題要大一些，需要依靠自帶的設備進行海水淨化以取得淡水，這樣以維持長期作戰，根據測試，一艘有自制淡水能力的核潛艇可以在水下持續作戰90天。
相比而言，戰鬥力和伯克級驅逐艦相差無幾的俄羅斯22350型護衛艦排水量僅有4500噸，他不需要考慮遠洋作戰的物資儲備。
依靠補給艦也是個辦法，不過要費事一些，不如港口補給方便。一個航母戰鬥群在海上作戰，需要依靠大型的航母補給艦，美國有供應級補給艦，我國也有大型的901型補給艦，這些補給艦有著4萬噸左右的排水量，他們可以攜帶各種物資補給兩三萬噸，對於在海上持續作戰的艦隊來說是一個移動的倉庫，不過這樣的補給艦運行成本很高，而且本艦也需要消耗物資，屬於“依靠燃料來推進運送燃料”的交通設備，所以效率並不是很高。
俄羅斯甚至在數百噸的22800護衛艦上配備相控陣雷達綜合射頻系統和100毫米艦炮，這就是因為他們無需考慮太多的物資儲備問題。
到目前為止，如果確需長期在海上執行任務的艦船，都需要建造的很大，這體現出武備密度上的差異。在俄羅斯，他們的海軍需要在近海作戰，所以可以在數百噸，或者2000噸左右的軍艦上佈置大量的武器，而對於美國海軍而言，他們的上萬噸的軍艦的武器配置也和俄羅斯三四千噸的艦船差不多，原因就在於美國艦船需要騰出更多的空間和噸位去攜帶後勤物資，以維持自己長期的海上作戰。
回答者簡介：張浩，亞太智庫研究員，《艦載武器》雜誌評論員，在《兵器》、《艦載武器》等多家軍事期刊發表《現代山地戰怎麼打》、《共和國炮艇小傳》、《奪灘奇兵》等文章30餘篇，在海軍作戰理論和海上作戰武器裝備等領域有獨特見解，著有《預警機、電子戰機》一書，獲得軍迷群體一致好評。
