折戟沉“水”:令航母折腰的海軍“第二敵人”是誰?
來源:科普中國
發布時間:2023-11-16
瀏覽次數:1334

9月4日,一則有關(guan) 俄太平洋艦隊損失一支“小型編隊”,令普京總統夜不成寐的消息,成為(wei) 媒體(ti) 的熱點。實際上,媒體(ti) 所謂的俄海軍(jun) “嚴(yan) 重損失”事故,隻是受台風“美莎克”的影響,俄海軍(jun) 船廠一艘失控浮船塢與(yu) 港內(nei) 靠泊的潛艇和導彈艇相撞。此事再次激起人們(men) 對海軍(jun) “第二敵人”——台風的危害和防範話題的關(guan) 注。

台風中的艦艇(圖片來源:鳳凰網)


海軍(jun) 編隊遭遇台風屢屢折戟沉沙

台風對於(yu) 艦船永遠是一個(ge) 無法擺脫的夢魘。在海軍(jun) 未具備海洋氣象預測預報能力之前,因台風造成的艦船損害十分巨大。我國很早就有舟師遭台風損害的記錄:公元598年(隋開皇18年)6月,周羅侯自東(dong) 萊(今山東(dong) 萊州)渡海進攻平壤,途中遭遇台風,“船多飄沒,死者十之八九”。即便是氣象預測預報體(ti) 係建立後,每年台風季節,仍有不少船毀人亡的事發生。資料顯示,1979至1983年的5年間,日本船舶因氣象因素共造成348次海難,受損船舶443艘,傷(shang) 亡972人。其中,台風引發的海難占總數的75%。1996年 “9615”號台風在我廣東(dong) 登陸後,湛江港內(nei) 船隻遭破壞情況統計如下:擱淺船隻34艘,其中500總噸以上的13艘(在河叉裏麵擱淺的大量漁船和小船未計);有三分之一以上船舶走錨,相當一部分船舶擱淺和走錨碰撞後受損;翻沉的大中型漁船60多艘,非漁船15艘,其中500總噸以上的2艘,沉掉的小型漁船和小艇達數百艘;有18具燈浮移位或漂失;港內(nei) 共撈起97具屍體(ti) 。極端情況下,包括航空母艦在內(nei) 的艦艇編隊,也因台風遭受滅頂之災。1935年9月,舊日本海軍(jun) 進行演習(xi) ,“鳳翔”“龍驤”號航母、“大鯨”號潛艇母艦、4艘妙高級重巡洋艦、9艘“最上”號等輕巡洋艦、“吹雪”型驅逐艦,以及神風級和睦月級驅逐艦等,扮演美軍(jun) “第四艦隊”。9月6日,“第四艦隊”遭遇台風,兩(liang) 艘驅逐艦艦艏被大浪切斷,4艘驅逐艦的艦橋和兩(liang) 艘航母的甲板嚴(yan) 重受損,多艘軍(jun) 艦出現裂紋,45人死亡。


9年後的太平洋戰場上,美軍(jun) 遭受了比日軍(jun) 更慘重的台風損害。1944年12月18日,在呂宋島以東(dong) 海域,美海軍(jun) 第38特混艦隊的13艘航母、70餘(yu) 艘軍(jun) 艦組成的龐大艦隊,與(yu) 風力高達17級的“眼鏡蛇”台風正麵遭遇。此次台風海難事故中,有3艘驅逐艦沉沒,包括航母在內(nei) 的26艘艦隻受到嚴(yan) 重破壞,3艘航空母艦由於(yu) 飛機在機庫中相互碰撞而發生大火,其中2艘航母受損達到報廢狀態,護航航母“卡山灣”號被台風斬為(wei) 兩(liang) 截。另外,還有146架艦載機報廢或直接被吹進海裏,790名艦員死亡或去向不明。從(cong) 此,美國海軍(jun) 稱台風為(wei) 海戰中的另一個(ge) 敵人。


人類海戰史中,因艦隊遭受台風襲擊而改變戰局,甚至影響國運的情況,也曾發生。1274年10月20日夜晚,由戰船450餘(yu) 艘、33000餘(yu) 人組成的蒙古東(dong) 征高麗(li) 的軍(jun) 隊,在日本博多港之戰中遭到台風暴雨的襲擊,200餘(yu) 艘元軍(jun) 戰艦碰撞岩壁或觸礁破損,13500餘(yu) 官兵墜海身亡。1281年春,忽必烈再次派近10萬(wan) 部隊出征日本,一場持續兩(liang) 天的台風襲擊了元軍(jun) 艦隊並摧毀大部分的船隻。台風不僅(jin) 使元軍(jun) 出征日本的舟師損兵折將,也使日本免除了元軍(jun) 的威脅,由此種下了“神風”護佑的信念。


台風五大要素興(xing) 風作浪危害艦艇

台風在移動過程中會(hui) 伴隨狂風、暴雨和巨浪等,有人形象地將之稱為(wei) “海神之鞭”。習(xi) 慣上,人們(men) 將不同等級的熱帶氣旋籠統地稱為(wei) 台風,防範熱帶氣旋對艦船等的災害,則簡稱為(wei) 防風防台或防抗台風。實際上,無論排水量上萬(wan) 噸的航母或是幾百、幾千噸的艦艇,在台風麵前都顯得那麽(me) 渺小和無奈。台風對艦艇的危害,主要體(ti) 現為(wei) 5個(ge) 最直接的因素。


能將艦船卷入台風中心的旋轉風。旋轉風是台風強大破壞力的動力源。發育成熟的熱帶氣旋底部近似圓形,直徑長達300至500海裏(1海裏約為(wei) 1.85公裏),風力8級以上大風區直徑平均約為(wei) 300 海裏,12級以上大風區的直徑平均約為(wei) 80海裏。暴露於(yu) 水麵以上的船殼麵積越大,風越強,對船體(ti) 的壓力越大,從(cong) 而使艦船發生較大的漂移運動、不受控製的轉動等,改變原有的運動狀態和航路,進而產(chan) 生碰撞、擱淺、觸礁甚至側(ce) 翻等危險。排水量15556噸的滾裝客輪“愛沙尼亞(ya) ”號,1994年2月28日在波羅的海航行途中,因遭遇強台風,船艏艙蓋損壞鬆動並脫落,大量海水由此湧入導致翻船沉沒,820餘(yu) 名乘客和船員喪(sang) 生。強大的風壓力還會(hui) 破壞艦體(ti) 結構、損壞艦上裝備設備,引發船體(ti) 破裂、進水、斷電或起火等災難。台風中艦船操縱不當,還會(hui) 被大風卷入台風中心,極易造成船毀人亡的海難。眾(zhong) 所周知,登陸艦船、客貨滾裝船船型特征就是吃水淺、船體(ti) 高大寬闊,受風麵積比其他船型要大很多,遇到台風時受到風壓力的損害自然更大,發生翻船沉沒的概率相應要高。2020年7月14日印尼海軍(jun) “泰克雅卡塔”號坦克登陸艦遭遇台風,艦體(ti) 受損漏水,於(yu) 東(dong) 爪哇的康恩島海域沉沒。浮船塢在空載時的情況與(yu) 登陸艦船類似,同樣的風力下,容易脫錨斷纜失控,這也是為(wei) 什麽(me) 俄太平洋艦隊潛艇和導彈艇港內(nei) “躺著被撞”的一大原因。


欲與(yu) 台風比破壞力的超強湧浪。對艦艇的破壞力比風更強大的是湧浪。數據顯示,風力達8級時,湧浪的波高可達5米以上。越近台風中心,湧浪的波高越大。風力達12級以上的台風區內(nei) ,最大波高達15米以上。2017年8月,台風“天鴿”經過廣東(dong) 中東(dong) 部和南海北部海域時,出現6至10米的湧浪,有6個(ge) 觀測站點出現了超曆史最高、超百年一遇的高潮位。據測算,12米高湧浪的破碎壓力約為(wei) 6000公斤/平方米。艦體(ti) 越大、離台風中心越近,受湧浪的衝(chong) 擊越大。通常情況下,台風持續時間越長,生成的湧浪越多,每波湧浪的高度也越大。幾個(ge) 湧浪相互作用,就會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 超大的湧浪。持續不斷、大小相間的湧浪,無論對航行中或錨泊中的艦船,以及港口、碼頭等設施,都會(hui) 產(chan) 生致命損害。更為(wei) 可怕的是,如果湧浪的波長與(yu) 艦船的長度相近,一旦艦艏和艦艉同時處在波峰、艦體(ti) 中部處於(yu) 波穀,湧浪將從(cong) 艦船的兩(liang) 端把艦船架空,艦船可能從(cong) 龍骨中間外斷裂。


台風中搖擺的美航母(圖片來源:百度圖片)


會(hui) 將艦艇撕裂的怪浪。台風肆虐的海域,在地型、海流、水深、風向等綜合因素作用下,從(cong) 遠處海區襲來的湧浪會(hui) 與(yu) 本海區相反方向的湧浪相遇,雖然幾股湧浪碰撞後波速變小,但是波浪高度會(hui) 猛然增加一倍之多,形成“三角浪”。巨型“三角浪”一旦形成,海區內(nei) 波浪上下縱橫同時翻湧,像一座座山體(ti) 一樣毫無確定方向地四下合圍。身陷其中的艦船會(hui) 像吃了“搖頭丸”一樣上下跳動、左右搖擺,造成船體(ti) 扭曲變形、結構破碎甚至斷裂。我海軍(jun) 某驅護艦編隊出訪途中,曾在西太平洋比什開灣遭遇“三角浪”。所幸,國產(chan) 驅逐艦經受住了考驗。1934年3月12日淩晨,舊日本海軍(jun) 500餘(yu) 噸的水雷艇“友鶴”號遭遇“三角浪”,被掀翻傾(qing) 覆海中,艇員72人淹死、28人失蹤,僅(jin) 有13人生還。舊日本海軍(jun) “第四艦隊”和美海軍(jun) 第38特混艦隊兩(liang) 次台風海難中,也都有大型艦船被“三角浪”扭斷艦體(ti) 或折斷龍骨的案例,美海軍(jun) CA-72“匹斯堡”號重巡洋艦就是被台風“科尼”造就的三角浪“斬掉”了艦艏。


可嚴(yan) 重降低能見度的大暴雨和風暴潮。因含有極度暖濕的空氣,台風來臨(lin) 也意味著有大暴雨和風暴潮危害。據統計,台風登陸時,降雨中心區域降水量可達100至300毫米,局部可達500至800毫米。強台風帶來的增水能使沿海水位上升4至5米,漫過防洪堤對港口設施和艦船造成損害。大暴雨還會(hui) 使海上能見度嚴(yan) 重降低,目測艦位和視覺通信都十分困難,導航雷達也因波浪等雜波增大降低對海目標觀測能力,艦艇操縱和甲板作業(ye) 難度增加,極易發生碰撞、擱淺、人員落水或受傷(shang) 等事故。2018年01月26日,伊朗海軍(jun) “達馬萬(wan) 德”號驅逐艦在裏海近岸遭遇台風和風暴潮,擱淺在安紮利軍(jun) 港附近的防波堤上。


常產(chan) 生連鎖反應加重損傷(shang) 的次生災害。

“城門失火,殃及池魚”,台風引發的艦艇或編隊二次或三次災害的案例屢見不鮮。文章開頭提到俄太平洋艦隊潛艇和導彈艇事故,就是典型的因台風衍生的次生災害。1945年6月哈爾西艦隊第二次受台風襲擊,集結巴克納灣的美軍(jun) 軍(jun) 艦,因互相撞擊,不斷擱淺、觸礁,共有12艘軍(jun) 艦沉沒,222艘軍(jun) 艦擱淺,32艘軍(jun) 艦嚴(yan) 重受損幾乎無法修理,損毀近200架飛機,還有107艘兩(liang) 棲登陸艦擱淺或受損。2017年07月30日“納沙”台風過境台灣時,也有兩(liang) 艘台軍(jun) 巡防艦受到失控民船的撞擊而受損。當晚,因船尾纜繩被台風吹斷,停泊於(yu) 基隆港東(dong) 三碼頭的“麗(li) 娜”輪先是將“蘭(lan) 陽”艦左舷艦艉撞裂進水,後又接續碰撞“淮陽”艦,造成該艦艦艉凹陷變形、主甲板左舷後段欄杆折斷5根。


台風中的船隻


艦艇八仙過海因地製宜防台避風

為(wei) 防範和戰勝台風這一共同的第二敵人,各國海軍(jun) 在精準監測台風動向的基礎上,構建了助航設施齊全的優(you) 質港口、防風錨地、艦船係留設備等艦船停泊、錨泊係統等,還建立了一套十分嚴(yan) 格的防台避風規範,在防台避風實踐中取得良好的效果。


下大力氣提升氣象保障水平。嚴(yan) 峻的事實使人們(men) 認識到,提前疏散躲避是艦艇防台的首個(ge) 選項,準確的氣象預報成為(wei) 各國海軍(jun) 出海保障的重要內(nei) 容。吃過大虧(kui) 的美海軍(jun) 十分重視氣象保障建設,編配有充足的專(zhuan) 業(ye) 氣象人員,在氣象衛星、氣象站,以及探空氣球、飛艇、飛機等建設和配備上特別舍得下血本,實現了對台風的充足的早期預報。我國積極發展和運用新型無人探測設備,在台風準確預報、及時預警方麵發揮了重要作用。8月1日上午,中科院研發的半潛式太陽能氣象探測無人艇成功穿過2020年三號台風“森拉克”中心,獲取了台風發展過程中高時間分辨率洋麵氣象及海洋要素的詳細數據。這是國際上首次利用太陽能無人艇主動接近探測台風中心。隨著軍(jun) 事氣象學的發展和氣象衛星的運用,海洋氣象預報已能較好掌握台風行蹤,使艦艇能有計劃地組織防台風行動。


根據台風警報和路徑精心組織防台。為(wei) 將台風損害降到最低,我海軍(jun) 規定了相應的台風警報等級和艦員相應的防台風行動。編隊或艦艇接到防風警報後,應根據艦船所處的位置和台風可能的路徑,確定防台措施,積極進行防台。船舶在海上遇到台風時,應根據台風的情況和動態預報,以及現場觀測的風力、風向和氣壓等數據判明本艦位置、確定規避方法,正確改變航向和航速,確保艦位處於(yu) 本艦所能抗禦的風力等級的台風範圍以外。艦船風中航行時,應采取加壓艙水等方法降低艦艇重心,保持艦艇水密,減少自由液麵,防止出現主機過載、電纜短路、艙室浸水等現象,避免艦艇橫向受風和艦艇搖擺周期與(yu) 波浪產(chan) 生共振。


台風對艦船駐地影響較小時,可采取碼頭防台。該方法防台重點是防止艦艇和碼頭直接碰撞而造成艦艇損害,可采取多根纜繩係留碼頭加固、外側(ce) 錨鏈助力穩定、增加碰墊緩衝(chong) 碰撞等措施進行。通常情況下,不許艦艇並靠,以避免艦隻發生相互撞擊和擠壓。同時,艦船要補給充足的油、水、給養(yang) ,檢查各裝備係統並使其處於(yu) 良好狀態。


台風對駐地影響較大時應采取錨地防台。應選擇防風效果較好的港灣錨地拋錨或係水鼓進行防台,錨地應有山、島嶼或其他屏障以有效減弱台風威力;錨位應選擇錨拋下去能紮得牢的泥底或泥沙底;係水鼓時,應同時用錨鏈和鋼纜將艦船與(yu) 水鼓相聯接。錨地區域應比較開闊,留有緊急情況能隨時起錨應急機動的餘(yu) 地。對錨地防台時可能出現的錨鏈斷裂走錨等造成艦船相互碰撞和擱淺事故等情況要預有準備,各艦船之間要保持一定的安全距離;走錨或纜繩斷裂發生碰撞立即拋下備用錨,或使用艦艇動力係統,確保艦艇不發生擱淺、觸礁和碰撞事故。


台風正麵登陸駐地時應采取機動防台。轉移海區機動防台是目前最常用的避風方式,應根據台風預警信息,提前規劃合適航線,避開台風行進路徑,盡可能快地機動轉移至台風影響較小的海域防風。2019年10月參加日本“觀艦式”的各國艦艇為(wei) 規避台風“海貝思”,提前轉移到相對安全的海域。我海軍(jun) “太原”艦則於(yu) 10月10日下午駛離橫須賀,向本州島西南方向航行,於(yu) 11日安然無恙地抵達大阪灣附近海域進行機動防台。


對於(yu) 潛艇來說,防台避風工作更加重要複雜。由於(yu) 潛艇艇型相對細長,加上艇體(ti) 錨泊和係留設備有限,潛艇通常不采用碼頭係泊防台和錨地拋錨防台。通常情況下,潛艇特別是核動力潛艇在台風來臨(lin) 時進入潛艇洞庫或特設的船塢防避台風。潛艇在航渡過程中或極端天氣情況下,可采取水下潛航防台或潛坐海底的方式防台避風。根據波浪理論和實測數據,潛艇下潛深度超大,波浪的影響就越小;當潛航深深度達到海麵波浪波長的1/2以上時,波浪的影響就可以忽略不計。因此,海域水深足夠時,潛艇可下潛到水下100米左右的深度,以3-4節的水下航速駛出台風強風區。在潛艇動力、淡水不足等不利情況下,可采取潛坐海底的方式躲避台風。此時,應特別要防止因海流和水分子水平運動會(hui) 使泥沙在潛艇艇體(ti) 周圍沉積,可采取每晝夜浮起2-3次的方式,防止潛艇因坐底時間過長被泥沙陷住。


歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


或加入深i科普群,不定時分享各類科普活動


聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者