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探秘世界上絕無(wú)僅有的“倒立”船

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2015-04-03 15:01:09  國(guó)際船舶網(wǎng)
  • 初次看到的人會(huì)會(huì)誤以為這只是一艘正在沉沒(méi)的船。但實(shí)際上這是一艘正在執(zhí)行工作任務(wù)的特種船只——水下聲波探測(cè)船，又名“浮動(dòng)設(shè)備平臺(tái)”（Floating Instrument Platform, FLIP）。這是美國(guó)海軍服役時(shí)間最長(zhǎng)、設(shè)計(jì)最獨(dú)特的特種科研船，也是世界上絕無(wú)僅有的一艘能夠“倒立”的船。
  • 通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)的船體，該船可以倒立垂直于海面。這艘海上雜技船是美國(guó)海軍財(cái)產(chǎn)，建于冷戰(zhàn)1960年代，當(dāng)時(shí)的主要任務(wù)是為美軍反潛及導(dǎo)彈制導(dǎo)研究水下聲波傳播。
  • FLIP水下聲波探測(cè)船全長(zhǎng)108.2米，寬7.93米，吃水3.83米，它實(shí)際上是一艘外形酷似勺子的浮船。由于避免船上精密的水聲研究?jī)x器受到干擾，船上沒(méi)有安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或任何其他動(dòng)力裝置，每次出航由拖船牽引至作業(yè)海域，拖曳航速約為7至10節(jié)。從外觀上看，F(xiàn)LIP 的一端是約90米長(zhǎng)的“勺柄”，一端是10余米長(zhǎng)的“勺碗”。
  • 從海上觀看一次FLIP水下聲波探測(cè)船的“倒立”過(guò)程是非常有趣的。當(dāng)船需要從水平漂浮狀態(tài)轉(zhuǎn)換為倒立海面狀態(tài)的時(shí)候，船上的泵機(jī)會(huì)將約700噸的海水注入“勺柄”，而向“勺碗”內(nèi)吹入空氣。這樣，“勺柄”便慢慢沉入水下，而“勺碗”也隨之高高豎起在海面上。整個(gè)倒立過(guò)程大致耗時(shí)28分鐘。當(dāng)要回復(fù)到水平漂浮狀態(tài)時(shí)，則向船體內(nèi)部的水箱吹入大量壓縮空氣。這樣，海平面以下的部分將會(huì)緩緩浮出水面，整艘船也就回復(fù)到了水平狀態(tài)。
  • 借助“勺柄”一端探入深水的探測(cè)設(shè)備，F(xiàn)LIP水下聲波探測(cè)船能夠很好的完成水聲信號(hào)傳播研究、水溫監(jiān)控、海水密度分布分析以及水文數(shù)據(jù)采集等工作。工作控制與監(jiān)控則在“勺碗”一端完成，當(dāng)?shù)沽⑼瓿珊螅@里就變成了一個(gè)五層樓高的海上建筑。由于排水量超過(guò)700噸的整艘船絕大部分浸沒(méi)于水下，而且有3部總重9噸的錨用于固定，作業(yè)過(guò)程中的FLIP水下聲波探測(cè)船的漂浮狀態(tài)其實(shí)是非常穩(wěn)定的，一般海況下幾乎可以不受海浪的影響。而作業(yè)深度則可以覆蓋從近岸淺海到超過(guò)2000米水深之間的海域。2001年9月，F(xiàn)LIP水下聲波探測(cè)船曾在夏威夷西南250海里海域創(chuàng)造了水下4242米作業(yè)深度的記錄。
  • FLIP水下聲波探測(cè)船上共載有5名船員和11名科學(xué)研究人員。船上設(shè)有兩個(gè)面積不大的水聲實(shí)驗(yàn)室，用于控制船上安裝的大量分析儀器和長(zhǎng)達(dá)1000米的傳感器陣列，而后者的安裝都是靈活的，方便在不同航行狀態(tài)下的使用。FLIP曾經(jīng)完成的重大研究項(xiàng)目包括：海水溫度和密度變化對(duì)水下聲波傳播方向的影響；海底洋流的溫度分布；水下聲波傳播的振幅與方向研究；海面風(fēng)速、濕度和溫度變化對(duì)海水與大氣間熱能轉(zhuǎn)換影響程度的測(cè)量；遠(yuǎn)距離水聲傳播特性；鯨與魚(yú)群的活動(dòng)深度等。
  • 船總長(zhǎng)108米，船頭后是相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的船身，這樣特別的設(shè)計(jì)是為了減小船在翻轉(zhuǎn)時(shí)受到的壓力。
  • 目前，F(xiàn)LIP水下聲波探測(cè)船以美國(guó)加州圣地亞哥拉霍亞為母港，可在全球各大海域執(zhí)行探測(cè)任務(wù)，目前主要活動(dòng)在大西洋和太平洋海域。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，F(xiàn)LIP水下聲波探測(cè)船近年還逐步開(kāi)展了海洋地理勘探、水下激光傳播以及反潛技術(shù)研究等科學(xué)項(xiàng)目，至今已為美國(guó)海軍及其他軍用和民間機(jī)構(gòu)完成各項(xiàng)任務(wù)300余次。
  • 在每次長(zhǎng)達(dá)30至45天的海上探測(cè)任務(wù)執(zhí)行途中，在這艘獨(dú)特的船上生活和工作甚至還需要些勇氣。由于船上空間狹小，同時(shí)還要多次完成水平/豎直狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，因此任務(wù)具有很大的艱苦性和危險(xiǎn)性。當(dāng)整艘船開(kāi)始倒立時(shí)，所有船上人員都必須站在甲板上，腳下的甲板隨著漂浮狀態(tài)的變化逐漸變成了艙壁，因此人員的站立狀態(tài)也必須在這短時(shí)間內(nèi)完成轉(zhuǎn)變，特別是在豎直起來(lái)的最后階段。因此每一步移動(dòng)和操作都必須非常小心謹(jǐn)慎。圖為勘測(cè)船的洗手間，有兩個(gè)相互垂直的水槽被固定在墻上，以便船員在船翻轉(zhuǎn)之后使用。
  • 勘測(cè)船的翻轉(zhuǎn)原理。
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