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总师说船30:闪亮登场——“美国”号试航(6.72)

发布日期:2018-01-12 来源: 中国船舶设备网 查看次数: 29 作者:admin
核心提示:不同于叠标方法的测速试航据1977年凯恩文章,在整个交船试验期间,船厂对采取何种测速方法进行过比较研究。鉴于首次测速试验的经验,船厂认为利用Raydist测速仪,虽然可在较近海区的测速线上测速,且要求保持直线航行的距离仅5英里,但需要一艘收放载有Raydist仪器浮标的船舶配合行动是一件麻烦事;因此,在这次正式交船试航时,船厂决定更换测速方法,转而采用劳兰导航系统测量船速。这样,1952年6月9日

  不同于叠标方法的测速试航

  据1977年凯恩文章,在整个交船试验期间,船厂对采取何种测速方法进行过比较研究。鉴于首次测速试验的经验,船厂认为利用Raydist测速仪,虽然可在较近海区的测速线上测速,且要求保持直线航行的距离仅5英里,但需要一艘收放载有Raydist仪器浮标的船舶配合行动是一件麻烦事;因此,在这次正式交船试航时,船厂决定更换测速方法,转而采用劳兰导航系统测量船速。

  这样,1952年6月9日,“美国”号驶往距弗吉尼亚角150英里远的大西洋海区,利用设置在楠塔基特岛和哈特拉斯岛那里的两个劳兰基站所形成的基线进行测速试验。那里的水深为1000英寻甚至更深。这天海况很好,风力为20节,相当于5级风。“美国”号当时的排水量为39900吨,按照这一测速方法,舰船需要直线航行的距离不少于40英里,它一共航行了来回5个航次,测出36.01节和38.32节两种航速以及所对应的输出总功率和螺旋桨转速。最高航速所对应的4个螺旋桨平均转速为187.47 rpm, 全船总输出功率为241785 马力。

  图 1“美国”号进行惯性试验,20节航速倒车航行姿态

  我们知道,当采用传统的叠标法测速时,测速小组使用望远镜观看叠标,船上的其他人大致也能观察到树立在远处的叠标,就知道船舶是在进行测速试验。当采用载有相位测速仪的浮标对船舶进行测速时,船上的人士不仅能看到浮标船的活动,也能体察到船舶是在5英里的测速线上来回奔驰,意识到船舶是在进行测速试验。只有采用劳兰导航仪器,以至后来采用全球定位系统进行测速时,船上的无关人员几乎不知道船舶在做什么。

  第二天早晨,海面依然平静,“美国”号充裕地进行了该船的各种惯性试验,诸如全速正车到紧急停车,全速倒车到正车前进等等。这样的试验不仅是为了考验主机,也是为了测量“美国”号在各种正倒车机动下船舶驶过的惯性距离。书中评价道:像这么一天的折腾下来,换作其他大邮轮的机器,早就受不了。

  尽管预期这种测速方法的精度为0.1节,大于按照在遮蔽水域的测速线上进行标准化测速精度为0.01节的要求,凯恩的文章解释说,对于在离岸远且在深水区进行测速的高速舰船来说,这一测量精度是可以接受的。当然。后来,始自上世纪80年代,舰船测速方法被全球定位系统GPS以及21世纪进一步发展成更为先进、准确的测速设备和方法所替代。

  从来没有宣布过大船的测速结果,只有驾驶室和机舱里的人才知道它达到的最高航速是多少。船上的其他人只能从船旁奔腾而过的海水来猜测它:35节、40节……还是50节?只是在6月10日的晚上,“美国”号回到船厂舾装码头时,它被欢呼的工人包围起来,船上的人把两把涂上银色漆的扫把捆绑在铝质桅杆上,用以表示它"clean sweep",即“全部拿下”的意思。这意味着“美国”号的第2次测速已打破所有邮轮海上的航速记录。记者们再次探究大船的速度,设计师和圈内人一点儿口风都不透露。这一天,“美国”号的设计、建造、船东和政府投资的领导人自然是沉浸在胜利的喜悦中。

  图 2“美国”号船厂试航阶段,自左向右:美国航运公司文森特·阿斯特、约翰·富兰克林、纽波特纽斯船厂的小J.B.伍德沃德、海事管理局局长爱德华·柯克兰中将、威廉·弗朗西斯·吉布斯、船厂的威廉·布鲁伊特以及一名不知身份官员在头等舱餐厅午餐。

  “美国”号测速结果保密了16年之久。一直到1968年8月,即在吉布斯死后的那一年,海军对“美国”号的设计特性才予以解密。那时,“美国”号已淡出人们视线,几乎无人关注此事。又一个10年后的1977年11月3日,退休下来的原纽波特纽斯船厂副总裁约翰·R·凯恩在美国造船和轮机工程师协会的“汉普顿锚地专栏”发表他的论文“The Speed of SS United States”,接着它登载于“Marine Technology”, Vol. 15, No. 2, April1978, pp. 119-143。这才真实的披露“美国”号邮轮的主要要素、设计特性以及该船船模试验和实船测速试航的全部数据。我通过好友钟铠,才找到这份就我而言很有历史价值的文献。

  我的注释:如果吉布斯在上世纪50-60年代“美国”号的营运阶段公开它们的话,它就会遭受有识之士的质疑与非难。“美国”号的过高航速、功率和续航力,那是奢侈与浮躁的表现。一旦公布它们,就瞒不过造船人的眼睛,躲不过他们的批判。而在1977年披露它们,届时船已荒废、人离去,大多数人都忘却了它。

  关于舰船测速方法的注释:据1977年的凯恩文章,为了做好测速工作,提高测试精确度,纽波特纽斯船厂没有采用当年各国较为普遍采用的叠标法。例如我国上世纪70-80年代,那时在大连和上海新建的驱护舰艇,大都是来到舟山海域螺头水道测速区,利用目测叠标法测量舰船航速。吉布斯公司设计的“美洲”号邮轮也曾在美国Rockland, Maine海区按叠标法进行测速的。

  这样的测速区一般设置在遮蔽水域以减小风浪影响,测速线长为3 — 5海里,加速段应有足够长度,以适应不同吨位、不同航速的舰船足以加速到预定的航速。不少国家都有可循的国家行业标准以至国际拖曳水池会议亦有建议文件。

  50年代初的纽波特纽斯船厂先后采用两种电子仪器测量舰船航速,确实不同于常规测速做法。

  分析其原因,可能是其建造合同对航速指标没有约束条款,设计、建造方对该船航速与功率的预期很有把握。另一个可能原因是有意识安排该船在开阔的大洋上测速,且以较长的直线航行距离持续航行进行测速试验。这相当于同时进行了推进系统高功率下的耐久性试验,它更为符合该船作为定期客轮的实际使用情况。“美国”号服役17年没有发生过因推进系统故障而导致停航的事件就是一个明证。

  通过这两次测速试验,得出该船对应于高速段,在同样功率下,实船航速约比船模试验预报高0.25节;而在低速段,同样功率下的实船航速却比船模试验预报约低0.5节,这是因为船厂试航测速时的海面风浪较大的缘故。

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