2021年7月,据美媒《海军新闻》报道,美国海军尼米兹级CVN69艾森豪威尔号航母完成海试,重新回到海军序列执勤。在此之前,这艘航母刚刚经历了“计划增加可用性维修”的保养项目。
正在海试的艾森豪威尔号航母
对于吨位动辄数万吨的航母而言,它们每年的维修保养费用已经堪称天文数字,高达上亿美元。其中,有很大一部分的保养成本其实来源于一种奇特的“海鲜”。它们总是附着于航母的船底,成为水兵清理时的“噩梦”。
船底的“海鲜”
对于日常与大海打交道的水手而言,有一类生物令他们深恶痛绝,那就是经常附着在船底的藤壶。
据《浙江省岱山县药物志》记载,藤壶是一种甲壳生物,常常以密集形式附着于海岛岩礁之间。在当地渔民看来,只要把藤壶敲去外壳,加入香料煮熟,那就可以充当下酒菜食用。
也有食客对藤壶情有独钟
藤虎好吃是好吃,但它对水手而言却是不折不扣的烦恼。由于它几乎分布在任何港湾、港口以及沿岸水域,因此每当船舶需要靠岸时,船底就会被大量藤壶所寄生。
而且藤壶的繁殖速度极为恐怖,仅需3周就可以从卵成长为成熟个体,每次产卵约在2万个左右。也就是说,即使在离开港口时,船底的藤壶数量还不算密集,但只要经过一个月左右的时间,船底很快就会成为藤壶的乐园。
潜艇尾部的藤壶
即使是现代钢铁巨轮也难以承受大量藤壶的附着。美国海洋学家MEashwar在研究藤壶在不锈钢制品上的生存情况后发现,藤壶死亡后遗留的壳会与海水产生反应,进而引发对船底的酸性腐蚀。对于船厂而言,如何去除船底恼人的藤壶是他们最重要的研究课题之一。
执行清洁任务的船工
藤壶对航母的威胁
1艘美国的“尼米兹”级航母排水量达9.5万吨,几乎是一座不沉的海上平台,这样的钢铁巨兽也会对藤壶烦恼不已吗?显然这是不可避免的,即使是人类更大的军用舰船——航母,如果不能尽快清除船底的藤壶,也很可能会造成“千里之堤,毁于蚁穴”的后果。
正在清理藤壶的水兵
首先,藤壶会严重增加船底的水流阻力,不仅降低了航母的航行速度,也会大幅增加航母的消耗燃料。原本一艘航母在新建造时都会拥有光滑的船底,它是更符合流体力学的构造。但在被藤壶寄生后,航母的船底就变得粗糙不平,同时整艘航母的重量也会有所增加,最终这些都会转化为对航母航行有害的因素。
船底寄生藤壶前后对比
其次,航母船底被藤壶寄生后,底部的大量高科技传感器将会失灵,声呐灵敏度也会大受影响。
现代航母是被各种先进科技武装到牙齿的巨型武器,即使是船底也会密布包括声呐在内的外界感知系统,但若是被大量藤壶附着,那么这些外界感知系统的传感器就会被藤壶堵塞,最终让斥巨资研发的一系列先进感知系统失灵。
若是遇到实战,这些藤壶将可能成为航母生存力降低的风险。
航行中的航母
最后,藤壶本身对金属制品具有腐蚀能力,因此即便航母本身在船底涂上了抗海水腐蚀的特殊涂层,但这些涂层只对海水腐蚀有效,却无法应对生物腐蚀。根据海洋生物学家MEashwar的研究,若航母不能有效去除腐蚀船底的藤壶,那么航母的服役寿命至少会削弱20%。
去处藤壶的手段
正是由于藤壶对航母的危害性极大,因此在各国海军的保养项目里,处理生物污染都是关键项目之一。例如美国海军每年都会为处理藤壶花费超过10亿美元,这样才能保持麾下数百艘战舰的战斗力。
准备接受保养的航母
但对于负责清理船底的水兵们来说,这是一个不折不扣的苦差事。这些船底附着的藤壶密密麻麻,如果不幸有密集恐惧症,那么看到它们的之一眼恐怕就会身心不适。
即便排除令人不适的密集视觉效果,大量死亡藤壶带来的腥臭味同样令人难以忍受,一般水兵在进行清理作业时都会自觉戴上防护性口罩。
以前海军清理藤壶的手段比较有限,主流方案是先用高压水枪冲刷航母船底,将比较松动的藤壶暂且冲下来,随后再使用工兵铲铲去那些比较顽固的藤壶。
这种清理方案相当费时费力,而那些不幸负责用铲去藤壶的水兵则对这一苦差事怨声载道,以致于海军只能为他们提供高额补贴。
执行清洁任务的水兵
现在随着科技进步,人们有了更轻松的手段对付藤壶。技术人员会使用有氟聚合物和有机硅树脂材料,将其附着在船底,从而形成一道光滑的保护层,它可以有效降低藤壶附着在船底的力度。在涂刷这层保护层后,即便航母在港口停泊时被藤壶寄生,也可以在离开港口后加大马力全速航行,以高速水流冲刷掉船底的藤壶。
清理后的航母底部
此外,在清理船底时,船厂可以使用空化射流清理装置来完成任务。空化射流是一种在射流中自然产生空化气泡的连续射流,主要原理是液体压强在小于相对温度压强时会产生气核。通过空化气泡在生物表面狭小空间内湮灭,原本难以去除的藤壶会纷纷脱落粉碎,而且也不会伤及航母船底部分。
可见,随着科技水平的进步,原本困扰水兵的藤壶已经不再是水兵的“噩梦”。
航母清洗船底 航母船底维护