航母為何要定期清理船底?

_記憶中窺見


航母定期清理又被稱之為“刮船”,而清理的主要目的是為了消除那些著附在傳遞的大量海洋生物。作為大型海上作戰平臺,即使是航母,如果後期維護保養做得不好的話,那麼也會因此成為一堆破銅爛鐵。

比如我國“遼寧”號航空母艦入塢前,就清理了船底著附的大量的海洋生物。航母船底之所以著附大量海洋生物,主要是這麼兩個原因。一是,船底部分一直處於浸泡狀態,長時間與海水接觸,容易吸引水下生物。海洋中的牡蠣、海葵等生物特別喜歡寄託在其他物體上生活,堅硬的船底無疑是一個良好的環境。時間一久,這些海洋生物就會越積越多。由於這些水下生物能夠產生強酸性的腐蝕物,很容易會將船底腐蝕出漏洞,如不及時清理,船底一旦漏洞,就會發生沉船事故,後果不堪設想。

二是,大量著附在船底的海洋生物會增加航母的重量,導致航母航行速度減緩,增加航行阻力。曾經有一艘大型遠洋貨輪由於沒有及時清理船底生物,結果導致其航速下降了不少,航行時間推遲了整整十天。遠洋貨輪尚且如此,而對於航母這樣的作戰平臺來說,如果遇到作戰情況,航母將因此而耽誤計劃,可能還會導致戰役失敗。基於以上兩點,對航母船底定期清理,具有非常積極的作用。

當然,在清理船底後,為了防止海洋生物再著附,就會在船底塗上一層厚厚的防鏽漆,在油漆中加入氧化銅、氧化汞、酚醛等有毒物質。不過,由於海水極強的腐蝕性,再好的防鏽油漆也會掉落,一旦油漆脫落,大量的海洋生物又會附著在船底上。因此,定期清理船底,顯得很有必要。

所謂人要梳洗打扮,船要定期維護保養。建造航母本身就是一個耗時耗力的過程,而維護航母則更需要用心。只有將航母維護好,才能保障良好的戰鬥力。


晨曦談兵


我們看一張圖就明白了,下圖的左側,是2009年4月27日, 我國從烏克蘭購買的瓦良格號航母剛進入大連船舶重工30萬噸級船塢的情景。船底掛滿了異物,這些異物並不是紫菜,也不是海蠣子和生蠔,而是一種叫做藤壺的海洋生物,藤壺能夠牢固的附著在船體底部。

其實不光是航母,很多艦艇都需要定期清理船底,艦艇長期在海上航行,它們的船底一直浸泡在海水中,這給了很多海洋生物可乘之機,船底成為很多海洋生物附著生長的溫床。統計資料顯示,海洋中可以附著在船體上生活的生物非常多,其中動物性海洋生物有1300多種,植物有600多種,動物中的代表是各種貝類,植物中的典型代表是藤壺類,它們會在艦艇航行和停泊時悄悄附著在船底,並一直在船底上安家下去。

海洋動植物附著在船底後的危害極大,第一個危害就是會增大艦船航行阻力。原本艦艇的船底部分都是經過特殊設計,表面流暢光滑,可以減少航行阻力的。而這些海洋動植物附著在船底後,會明顯破壞這種減阻設計,增大艦船航行時的阻力,降低艦艇的航速。為了保證航速,艦艇只能增大動力功率,加大燃料消耗,航行成本也更高。

圖片:如果遼寧艦一年不清理船底,就會是這個樣子。

其次,這些附著在船底的海洋動植物還往往會分泌出各種腐蝕性物質,會加快船底區的腐蝕,容易降低船舶使用壽命。而及時、定期清理附著在船底的海洋動植物,能夠有效避免以上兩種情況的發生。

一直以來,各國造船廠都在大力研究如何防止海洋動植物附著在船底以及海洋動植物附著在船底後如何清理的方法。

目前防止海洋動植物附著在船底的方法主要是在船底部分塗抹有毒的防汙劑/防汙漆。它的原理很簡單,就是依靠毒性來驅趕、殺死想要附著在船底的海洋動植物。

目前防汙漆中最常見的毒料就是氧化亞銅,氧化亞銅為一價銅的氧化物,是一種鮮紅色粉末狀的固體物質,添加進油漆後自然讓油漆也變為鮮紅色油漆。假如你認真留意的話,就會發現很多艦艇船底的油漆顏色都是紅色的,這正是因為油漆中添加了氧化亞銅。氧化亞銅對牡蠣等貝類動物附著有很好的防禦效能,不過對防除植物附著的效果比較差。所以防汙劑中不單單隻會添加氧化亞銅,還會添加其他毒料,確保船底的油漆擁有綜合“殺傷”效果。

不過,無論使用什麼防汙漆,艦艇航行時間長,一直泡在水裡的時間長了,防汙漆的毒性就會不可避免的下降,那麼船底附著的海洋動植物將會越來越多,此時就只能進行清理了。

附著後的清理方法主要是艦艇重新入塢,排幹水後讓船底完全露出來,然後使用高壓水槍進行沖刷、使用鏟子直接剷除這些附著在船底的海洋動植物,清理完成後再次給船底部分塗抹有毒的防汙劑,讓船底一直保持較強的毒性。


科羅廖夫


不僅僅航母,所有艦船特別是海船都會定期清理船底,對於艦船的這種定期保養俗稱“刮船底”,主要目的是為了防止海生生物贅生。



艦船水線以下部分一直與海水直接接觸,不僅經受著浸泡和極其緩慢的腐蝕,而且船底也附著滿了水下生物。海水中有各種海生動植物,其中一部分比如牡蠣、海葵一類,喜歡附著在水下各種物體的表面上生長,船底對它們來說也是一個非常好的生存環境。這些海生物雖小,但會產生一些強酸性的腐蝕物,遠強於海水!長期的積累甚至會導致船底被鏽蝕出一個大洞,許多退役艦船鏽蝕後沉沒就是這原因。



還會增加船舶自身重量,影響船底外殼的光滑,增加了航行時的阻力。有資料顯示,船底贅生生物可使船舶動力損失5%-10%,嚴重的時候,損失的動力可能更多!



所以,為了防止海生物贅生,在給船底塗的防鏽漆中,一般會加入一些有毒物質,比如氧化銅、氧化汞、酚醛等。隨著這些有毒物質的緩慢滲出,海生物就不會再在船底生長。

不過,油漆長期泡在海水裡,毒素會慢慢滲出,隨著船底漆的毒性減小甚至脫落,慢慢的又會有生物附著在船底上,所以,海船每隔一段時間(可能是一年,也可能時間更長,這要看船舶經營者的需要)都要重新進塢清理船底,重新刷漆。



刮船底一般有三個步驟:

一、清除海底生物,直接用鏟子就好。

二、刮漆除鏽。水線下防鏽漆必須全部清除,否則漆越刷越厚,這個也是直接用鏟子刮;生鏽的地方則要除鏽,用手持式圓形電動鋼絲刷來打磨,要打磨光滑。

三、船底颳得乾乾淨淨後,接下來就是間隔幾天打幾遍防鏽漆,就大功告成了。


海軍史研究會員


高能預警,密集恐懼症者勿入!航母清理船底俗稱“刮船底”,這是所有大艦水兵的噩夢!每當這個時候,水兵們就要船上最爛的工作服,戴上口罩,手拿小鏟子一點一點的刮船底,不僅臭氣熏天而且相當磨人!不光是航母,所有的船幾乎都要幹這件事,不為別的,只因為底下美食實在太多了。像航母這種巨輪,水線以下長期泡在海里,像什麼貽貝、海藻、藤壺、吸盤魚(鮣魚),就會慢慢的寄生在船底,把船當作自己的家。久而久之,這些寄生生物會越來越多,直到覆蓋整個船底,這樣的情況有三個危害:

第一、增加了船的重量,讓船的吃水變深,影響安全航行。

第二、增大了船底的摩擦,導致航行時船的阻力變大,根據統計,如果長期不清理,船會因為這些寄生生物白白損失5%—10%到動力。

第三、這些寄生生物寄生在船底後,會分泌許多酸性物質,這會導致船底油漆過快的老化剝落,進而導致船底結構腐蝕,影響船舶的安全和壽命。





日俄戰爭期間,俄羅斯的波羅的海艦隊不遠萬里來到東亞最後卻被日本打爆,一個重要原因就是因為在將近一年的路上沒有清理船底,結果導致軍艦航速下降,吃水變深,成了慢悠悠的活靶子。正因為寄生生物的危害如此之大,所以船底噴塗的防鏽漆裡一般會摻入一些諸如氧化銅、氧化汞、酚醛等的有毒物質,這樣做就是讓寄生生物敬而遠之。
(福特級航母塗漆前後對比)

但即使噴了有毒漆,隨著毒性物質的降解和緩慢滲出,寄生生物仍舊會悄悄地附著在船底,不出一年,就能明顯感覺到船的動力下降,所以航母等大型船隻一般一年就要刮一次船底,去年八月國產航母海試回來進入幹船塢就是為了清理船底寄生生物。(遼寧艦刮船底前後對比)

但是刮船底其實也是項費時費力的活兒,不僅要用高壓水槍去噴,還得拿鏟子鏟,相當費時費力,一次下來價格也不便宜,像尼米茲級這樣的十萬噸級的航母,刮一次船底最少也需要上百萬人民幣。不過對於吃貨來說,應該就樂此不疲了,這其實也是一次味覺的盛宴,像是生蠔、牡蠣、海葵這些海鮮一刮就是好幾噸,看什麼呢,趕緊準備好燒烤架和啤酒,嗨起來吧!
(潛水員水下清理船底)


軍武吐槽君


圖片上這種長相怪異的貝類叫做“藤壺”,它本身是一種味道鮮美的食物,有些品種在歐洲市場上買的還很貴,約30歐元一公斤…甚至《本草綱目》上也有它記載,性涼可以治療燙傷。但是,世界上的事物總是“對立的統一”!藤壺雖然可以食用也可以“治病”,可是它從古至今就是船舶的大敵!


這艘貨輪的底部、螺旋槳上長滿了藤壺和其它海洋寄生貝類。進入乾塢後需要使用扁鏟和高壓水流清理。

藤壺這種貝類可以分泌出黏性極高的體液,吸附在岩石、船舶底部甚至大型海洋生物的身體上,從生物學角度來說,這是它億萬年來進化的本能,就是利用寄生的方式被移動物體帶到很遠的地方進行繁雜,可是這種寄生給船舶帶了了極大的麻煩!因為它們在船底寄生加之繁雜速度較快,不需一年時間就會長滿船底,改變了船舶的流體外形,就會使得船舶航行中阻力增加,航速減慢。
並且藤壺的寄生層非常厚,不但改變了船舶的流體外形還增加了很大的重量!船舶帶著這樣厚的寄生貝類層,要想提高航速就必須提高動力系統的功率,這就增加了燃油的消耗和主機的磨損…更有甚者藤壺分泌出的黏液還略微有腐蝕性,可以慢慢的腐蝕船舶的防鏽漆,使防鏽漆大面積剝落,讓船體鋼板直接與海水接觸造成了氧化和鏽蝕,減少了船舶的服役年限…每年世界船舶界由此帶了損失可能有幾十億美元之多!


對於航母來說也是船舶,它也會被“藤壺”
一類的海洋貝類寄生,也會出現寄生貝類所帶了的傷害,現代航母造價都非常昂貴,理論上使用壽命在50年以上,這就需要定期對它們進行有效的保養,通常情況下航母要每一年駐泊三個月時間進行艦內各系統的維護、每三年進入乾塢中進行中等規模的維護,而進入到乾塢的第一項就是船底的清理工作,使用噴砂機和高壓水龍清理寄生貝類,圖片上就是“遼寧艦”續建時“球鼻艏”上所寄生的貝類,它這是下水16年後首次進行艦底維護保養工程!
航母也好其它船舶也罷,船底維護保養工作是重中之重,清除海洋寄生貝類可以提高航速減少油耗,更是保護水線以下的鋼板、管路的耐久時間,這對於提高艦船的服役時間有著重大意義。


皇家橡樹1972


因為在經過長時間的航行之後,航母的船底會寄生有大量的海洋生物,這些寄生在船底的生物會增加船體重量,增大海水阻力,造成航母航行速度減慢,油耗上升

其實不論是什麼船隻,只要在水中航行一段時間,船體下放就會附著大量的海藻,上面會寄居著許多貝類、牡蠣等海洋生物,它們會將船體當做礁石,在上面安家落戶。日久天長,這些海洋生物的數量就非常龐大,對於一些大型船舶,其船底附著的海洋生物可達數十噸,嚴重拖累船舶的動力。


(瓦良格號航母剛剛到達大連港時,船底都是海洋寄居生物)

對於這些海洋生物,目前沒有一勞永逸的根治辦法。通常情況下,人們會在船底塗抹一層含油微量毒物的油漆,防止海藻在上面存活。或者是增加船底的光滑度,讓這些“海鮮”不容易附著在上面。

通過這些措施,確實可以在短期內阻止海洋生物附著在船底上。但是隨著船體在水中浸泡的時間越長,這些微毒塗層會被海水稀釋,所以過一段時間後又會長滿大量海洋生物,尤其是船舶靜止停在港口的時候,海洋生物就會在船底瘋長。

這些海洋生物會增加船體重量,增大海水阻力,造成航母航行速度減慢,並導致油耗上升。更重要的是,這些海鮮還會爬滿船舶的傳動軸和螺旋槳,直接降低船舶動力。(遠洋輪船船底是海洋生物的樂園)

而且它們也會對船體產生一定的腐蝕,這些軟體動植物的觸角會破壞船體的防鏽塗層,造成船體大面積鏽蝕。

除此以外,大量的船底寄居物還會影響船舶聲吶系統的工作,以及抽水系統。

現代許多船舶需要海水當發動機冷卻劑,而這些海水都是從船底抽上來的,大量的貝殼、牡蠣、海藻會阻塞船底的抽水口,也會降低濾網壽命。

正是由於海底生物對船舶行駛的危害,所以每隔一段時間,就必須對船底進行清理。

通常情況下,進行船底清理時會將船舶拖到船塢裡面,然後用高壓水槍和清理工具對船底進行清理。在清理結束之後,工人們會對船底進行除鏽作業,將船底的鐵鏽刮乾淨,然後等待船底晾乾。在船底晾乾之後再塗抹防鏽圖層就可以了。

(船廠工作人員對船體進行清理)

當然,如果船體的附著物不算很多,那麼也可以直接在水中清理,不需要將船舶拉到船塢內,這樣比較省錢。

在水中清理就需要派遣潛水員潛入水裡對船底進行清理。這種清理方式比較便捷,但是清理效果也很一般,畢竟人在水中是無法量使用大工具。(潛水員在水清理船底)

不過要說明一點的是,清理潛水艇和清理航母的手法可是完全不一樣的,清理潛水艇,尤其是清理核潛艇的工序就比較繁瑣了。因為潛水艇外側有消聲瓦和吸波塗層,清理起來一定要小心小心再小心,不能拿著鐵鏟直接幹了。

而對於這些被清理下來的貝類和牡蠣,則可以拿到市場上去出售,其實中一些海產品的價格還不菲呢。


千佛山車神


下圖為“遼寧”號航空母艦入塢清理前後的情景,清理前海底附著了大量的海洋生物,這些海洋生物就是清理的對象。不光是航空母艦,任何船隻都要定期對船底進行清理。

下圖為俄羅斯海軍的核潛艇,也是表面附著了大量的寄生物。如果放大來看,下面圖2就是這些附著物的細節,都是一些“海鮮”,海葵、牡蠣、藤壺一類的海洋生物。這些海洋生物通常會依附在物體表面生長,而船底則是一個良好的寄生場所,一般船速低於4節時這些生物就很容易在上面附著。而且這些貝類生物死亡後硬殼會留在船底,下一代生物會在這些硬殼上繼續繁衍,艦船停泊時間時間一長,船底的附著生物會越來越厚,加起來數量和重量都非常可觀。

這些海洋生物一方面是會破除船體及水下抽排水設施。另一方面是會增加船舶的重量,破壞船底光滑的表面,明顯增加艦船的航行阻力。曾經有過遠洋貨輪在意大利西西里島停泊28天后,船底嚴重附著海洋生物,最高航速由18節下降至13節,航行時間增加10天,燃料消耗增加500噸。

一般通過在船底塗刷防汙漆儘量降低海洋生物的附著。一種是含有氧化銅、氧化汞、錫的化合物等低毒性物質的防汙漆,艦船航行後這些漆會低速向外擴散,在船底形成有毒溶液薄層。另一種是增加表面光滑度,降低附著能力。但是不管怎麼樣,防汙漆只是儘量降低附著的概率,時間一長或者防汙漆剝落脫離還是會附著大量海洋生物。

這個時候艦船就需要入塢對船底和螺旋槳表面的海洋生物進行清理,常用的辦法就是用鏟子剷掉,頑固的用高壓水槍沖洗(有的地方用固體顆粒噴砂,但是不環保已經不用了)。清理完這些海洋生物之後就要將原來的防鏽漆防汙漆都剷掉,如果有生鏽的地方則需要把鏽清理乾淨然後打磨拋光。最後就是重新上防鏽防汙漆,而且還要上多層,否則短時間內就失效了。上面我們說的那艘某遠洋貨輪就是因為只塗了一層防鏽漆就出航,結果很快就長滿生物。


雛菊西瓜Peterpan


不僅僅是航母要清理船底,幾乎所有在海洋中遠航的船隻都需要清理船底,就像我們平常開的汽車一樣,過段時間就需要去保養一下,以保持機械的順暢。對於船底的清理,通常也稱之為“刮船底”,主要還是為了將附著在船底的海洋生物清理乾淨。

航母在出海時,海水中的動植物例如牡蠣、海星、海葵、貝殼等,喜歡附著在船底生長,久而久之,這些附著物會越積越多。這些生物在雖然不起眼,但是在新陳代謝的過程中卻會產生一些酸性物質,而航母通常以特種鋼材打造,如果長期浸泡在偏酸性的海水中,將會腐蝕船體,嚴重時甚至會造成船體漏水。

另一方面,船底附著大量生物之後,原本光滑的船底表面就變得非常粗糙,船體的流線形狀也會被改變。如此一來,航行時的阻力就會大大增加。更可怕的是,大量生物累積在船底,船隻的重量也會增加,動力會損失5%至10%,除了船隻的性能大打折扣外,還會增加燃料的消耗量,幾千萬的油費白白浪費,貽害無窮!

因此,航母就必須定期清理船底,保持良好的性能。

不過,對於航母這樣的大型船隻,清理船底並非易事,刮船底也是水兵們最厭煩的事之一,船底在露出水面後臭氣熏天,水手們要全副武裝嚴陣以待,各種鏟子、高壓水槍輪番上陣,要把附著物和防鏽漆全部清除乾淨,生鏽的地方也要打磨拋光,之後在塗幾遍防鏽漆,才算完工,費時費力折磨人!


大喵情報局


您好,軍武雜談為您解答——提高航速,保證聲吶設備的正常工作。

軍艦在航行中,船底一般都會附著上許多的海洋生物,這些“搭便車”的海底生物的附著能力很強,如果不是經過專門的清理,憑藉普通海水的沖刷根本去除不掉它們。

隨著附著物的增多,軍艦航行的阻力會逐漸增加。不僅更耗油,而且也會腐蝕軍艦船底的防鏽漆等防護層,不利於軍艦的壽命保養。

此外,現代軍艦佈置在船底的主動聲吶和被動聲吶表層如果附著了太多的海底生物,會影響聲吶系統對敵方潛艇和海底障礙物的檢測,也會造成航行安全,因此,軍艦在航行一段時間之後,需要定期進船塢清理船底的附著物,重新刷上防鏽漆等防護層。

最後,軍艦的螺旋槳也會受到影響,需要視具體情況進行更換或者清理。

航母作為大型軍用艦船,自然也面臨同樣的問題,只不過和普通艦船相比,清理難度更大而已。


軍武雜談


不止是航母,所有的海洋船舶都要定期清理船底,主要目的清除船底上的海洋汙損生物(海洋附著生物),同時也對船舶水下設施設備進行檢查維護。

由於船舶水線以下長期浸泡在海水中,船底通常會附著聚集眾多的海洋生物,這些大量寄生棲息的動物、植物和微生物,常常給船舶帶來很大危害,因此也將這些附著的生物稱之為海洋汙損生物。上圖就是新船船底和附著海洋生物船底的對比。

由於海洋生物的多樣性,能夠附著在船底的生物種類也非常多,肉眼可見的包括藤壺、牡蠣、海虹、扇貝、海帶、海白菜等等,看看上圖這些船底實景,是不是感覺很像一個自備的海產品養殖場?對喜歡大快朵頤的國人來說,這些海洋生物確實都是“海鮮”,不過,這些長期掛在船底的“海鮮”卻不能輕易食用,因為船底的防鏽漆通常含有毒性物質,這些附著的生物多少會受其影響。

實際上,這些“海鮮”不僅不能食用,對於船舶來說危害還非常大:

一是增加船體重量,增加航行阻力,最終增加船舶航行油耗;

二是附著生物的分泌物具有一定的腐蝕性,會對金屬船殼和船底表面塗層造成損害,從而增加船舶維修頻次,增加船舶維護費用,或者縮短船舶使用壽命;

三是船底的很多設施設備,比如螺旋槳、進排水口、減搖鰭等結構部件,容易受到這些生物影響,或導致堵塞影響進出水效率,或卡住活動部件造成操作遲滯,最終影響航行安全。

據統計,由於上述種種危害帶來的損失,每年高達數十億美元。根據國內專業機構發佈案例:某貨輪下水一年後,在意大利西西里島停泊28天,船底附著大量海生物,在返回途中,正常航速由原來的18節降至13節,航行時間加了10多天,燃油消耗增加500噸,經濟損失非常可觀。某快艇在廈門海域域塗裝的防汙漆不當,下水當年船底附著生物多達每平米17公斤,航速降低3節。

對於民用船舶,可能僅僅影響航速、增加運營成本,但如果戰艦附著大量汙損生物,影響戰艦機動和航速,甚至最終會影響戰爭結局。在1905年的俄日對馬海戰中,遠道而來的俄國第二太平洋艦隊被日本聯合艦隊打得幾乎全軍覆滅。當時的軍事專家就分析,俄國艦隊失敗的主要原因之一是軍艦航速沒能達到預期。可以想象,在長達7個月的海上征途中,這些傳統鐵甲艦的船底早已成了眾多海洋生物的家園,對戰艦的影響也不可小覷。因此,有人說幫助日本海軍擊敗俄國艦隊的武器竟然是藤壺!

為有效解決海洋生物汙損帶來的巨大危害,人們不斷總結和研發了多種措施。

首先,就是塗刷專門的防汙漆。這種防汙漆不僅能防止海水腐蝕船體,還通過添加包括銅、鉛、錫等在內的重金屬抗微生物劑,防止海洋生物附著。儘管這些重金屬抗微生物劑效果明顯,但由於自身具備一定毒性,因此對海洋生物和海洋環境的危害極大,甚至影響人類的身體健康。

其次,定期對船底進行清理。防汙漆的效果會隨著時間流逝逐漸變差,最終仍然會有生物附著在船底上,所以船舶每隔一段時間都要進塢清理船底、重新刷漆。

清理船底的方法可分為水上清洗和水下清洗兩種。水上清洗就是將船開進船塢,讓船身露出水面,利用高壓水射流、鏟子或者其它方法將生物汙損清除。這個方法清洗成本高,時間間隔長。水下清洗主要是利用潛水員直接在水下對船身進行清洗。常見的水下清洗方法包括鏟子刮擦、轉刷清洗、普通高壓水射流和加熱處理等。

目前,船舶領域的研究人員仍在努力研發一種更加快速、有效、經濟、持久,且無環境影響的防汙措施。有的嘗試在船體底部內側沿船體縱向鋪設調溫管道,包括加熱管道和冷凍管道,通過先冷凍、再加熱的方式,將附著物剝離船底,並在海流的沖刷作用下,完成船底清理。


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