版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

【航??破铡恳獪?zhǔn)備多少油,一艘船才能遠航?

科技見聞
看科技資訊,喜歡在這里。
收藏

作者:張志友(海軍大連艦艇學(xué)院航海系)

常言道,兵馬未動,糧草先行。

如果說輪機是船的心臟,那心臟起搏的能量來自哪里?來自燃油。燃油就是輪機的“糧草”。要航海,“油”是最基礎(chǔ)的保障之一。

一艘船要準(zhǔn)備多少油才能起航?

那要先看看這船的耗油有多大。

一、輪船耗油有多大?

我們在評價一輛汽車的性能時,少不了看一個重要參數(shù),那就是排量,也就是各個氣缸活塞行程體積的總和。比如,一輛四缸汽車,每個氣缸排量大概是0.4L,那么這輛車的排量就是1.6L。一般來說,排量越大,動力越足。

船的性能也一樣,要看排量。以一條接近兩萬噸的集裝箱船為例,主機是蘇爾壽傳統(tǒng)機型“SULZER 8 RTA 52U”,意味著是八個缸柴油機,每個缸的排量大概是400L,8個缸總排量就是3200L。

這種船與車的排量對比之懸殊,僅從氣缸的尺寸也能略窺一二。一般來說,汽車發(fā)動機也就一個小西瓜大小,而船用柴油機上,一個氣缸的高度就有一層樓那么高。由此也可以想見,一艘萬噸級的船,需要消耗的油量也是數(shù)字驚人的。

在船上,一般通過流量表來計算燃油消耗量。船的主機和發(fā)電機燃油消耗都有一個流量表,記錄它們消耗燃油的體積,再乘以燃油的相對密度,就會得到燃油消耗量。

舉個例子,如果一艘船的百公里油耗體積是5500升(也就是5.5m3),船用燃油相對密度在0.7~0.9kg/m3之間,取個平均值0.8kg/m3,就意味著它每行駛100公里,大約需要消耗5500L×0.8kg/m3也就是4.4噸左右燃油,再加上發(fā)電機的消耗,油耗數(shù)字會更高。

另外,這個數(shù)字也非絕對不變,而是會受很多狀況的影響,比如船舶載重,海上的海況等,載重越多,海況越糟糕,船舶油耗就越大,這和汽車行駛很相似,路途顛簸、車上坐的人多,油耗相應(yīng)就高一些。當(dāng)然,對于不同的船,或者相同的船以不同航速行進,油耗相差也會很大。

一艘船到底能有多耗油?我們來算算:船用柴油機油耗為0.2kg/kw.h左右,這意味著,船要獲得1000瓦特的功率,一小時會消耗200克柴油。而船用主機功率差異較大,根據(jù)船型不同,功率范圍可從3-5千瓦到30-60兆瓦(1兆瓦=1000千瓦)不等。

船型越大,耗油量越多。對于一些大型的集裝箱船,連續(xù)航行一天消耗十幾噸或幾十噸甚至上百噸柴油都有可能。這個耗油量,想加滿一次油往往需要十多個小時左右。要知道,地面上一個小型加油站可儲存的油量也就100到200噸,所以說,一艘大船一天的耗油量相當(dāng)于一個加油站,這話一點兒也不為過。

二、船用什么油?

生活中,我們?nèi)ゼ佑驼緯r,工作人員常會問:“加幾號油?”不同的標(biāo)號代表不同成分比例的汽油。作為車的動力來源,油的選擇自有其講究。

那船呢,船要加什么油?

船的燃料油一般有兩種:柴油和重油。它們都來自石油,一般通過蒸餾、熱裂化、催化裂化和加氫裂化等加工工藝提煉而成,為船舶提供動能和電能。不同的是,柴油是一種輕質(zhì)燃料油;重油則是殘渣燃料油,也就是提煉完輕柴油和汽油之后剩下來的殘留物,屬于重質(zhì)燃料油,簡稱“重油”。

圖片說明:石油提煉過程:左邊的石油(原油)經(jīng)過蒸餾塔,層層分離出不同沸點的石油產(chǎn)品,這些產(chǎn)品和人類的生活息息相關(guān)

柴油作為一種輕質(zhì)燃料油,相對重油易燃燒,而且單位質(zhì)量(或體積)的燃料完全燃燒時所放出的熱量高,但是價格貴,主要應(yīng)用在高速柴油機及中速柴油機中,一般是為短距離航行的中小型船舶提供動力,例如在長江、運河航行的運沙土船、漁船、干散貨船等等,或用于船舶的輔機發(fā)電使用等。

重油比較黏稠,流動性差,稍微遇冷就凝結(jié)成塊,有點像鋪柏油路的瀝青,往往需要加熱到120℃左右才能有很好的流動性,而且單位質(zhì)量(或體積)的燃料完全燃燒時所放出的熱量低。但重油的好處是價格便宜,所以一般用于大功率中低速柴油機、蒸汽輪機等,在國際運輸船舶以及在沿海、沿江運輸?shù)妮^大型船上使用,因為這些船的發(fā)動機馬力大,要求油料的粘度高。民用大型船舶一般使用重油,主要是考慮經(jīng)濟性,因為重油便宜,價格差不多相當(dāng)于輕柴油的三分之一。

另外,根據(jù)燃油不同,儲存也要區(qū)分對待。船用燃油一般都儲存在左、右舷雙層底油艙內(nèi),根據(jù)油品不同進行分艙儲存。另外,劣質(zhì)重油最好不要長期存放,否則容易氧化變質(zhì)。

三、誰給艦船加油?

話說回來,如此龐大的耗油量,是要帶足了油才能去遠航嗎?

一般情況下,船舶確實會在航行之前根據(jù)航線的實際情況,把所需要的油量加滿,并且還會準(zhǔn)備好備用的燃油。但是,萬一途中出現(xiàn)“沒油了”的情況,還是有辦法加油的。

比如,有一種方法是輪船沒油后進行錨泊,然后等待海上駁油船來補給燃油,但這種方法有個前提,就是輪船不能離海岸太遠。還有一種方法是在輪船快沒油的時候,提前靠港加油,如果實在沒油了,就讓遠洋拖輪給拉回港。

不管是錨泊等待還是回港加油,都需要花費不少時間,同時也受到位置限制,需要船離海岸和港口不太遠。但艦艇編隊一出海就是幾個月,往往幾天需要補給一次,如果不斷返港加油,顯然會浪費時間,若是戰(zhàn)爭期間,還會貽誤戰(zhàn)機。

這就需要綜合補給艦出場了。海軍部隊為了讓艦船安心遠航,不擔(dān)心油料供應(yīng),還設(shè)置有移動的“海上后勤倉庫”——綜合補給艦。補給艦既保障作戰(zhàn)又保障生活,艦隊遠航所需要的,幾乎應(yīng)有盡有,除了加油和彈藥,還可以加淡水和補充食品。

綜合補給艦的特點是噸位較大、專業(yè)艙室多、所帶物資齊全、補給設(shè)施配套,既有淡水、糧食、蔬菜、水果等生活物資,也有柴油、航空燃油、彈藥等作戰(zhàn)物資,還有各種用于應(yīng)急搶修的備品、備件。它能在短時間內(nèi)“吞吐”大量物資,對各類艦艇進行快速補給,還可以通過橫向、縱向及垂直等方式,一邊伴隨艦艇航行一邊進行補給。

圖片說明:南海艦隊在我國南海進行綜合補給訓(xùn)練 / 南海艦隊

現(xiàn)在,規(guī)模較小的艦艇編隊遠航時通常只帶一艘補給艦,大多為綜合補給艦,所裝物資能在一定程度上滿足艦隊赴遠海作戰(zhàn)的需求。如果是規(guī)模較大的艦艇編隊遠航,需要的補給艦就不止一艘,而且,不僅需要有跟隨編隊航行的綜合補給艦,還需要有專門的岸基補給艦向海上編隊補給艦進行補給,這樣編隊里的補給艦就不必花費時間返港補充物資,提高編隊海上支援保障的效率。

我國海軍艦艇編隊的遠航行動,總少不了補給艦的身影。不過,當(dāng)出海的艦艇編隊中包含補給艦,往往意味著更遠的航程,也意味著更全的體系和更強的戰(zhàn)力。特別是在航母編隊中,補給艦更是不可或缺,還有網(wǎng)友戲稱補給艦為“航母的最佳伴侶”甚至“航母奶媽”——

比起“航母奶媽”,對于補給艦來說,“航母最佳伴侶”或許是更貼切的稱謂。因為奶媽的陪伴是暫時的,而且往往陪伴的只是你最初那段年幼、弱小且?guī)缀鯖]有選擇權(quán)的時光。但對于強大威武、叱咤海上的航母編隊來說,補給艦不僅默默提供了全程的貼身保障,更提供了可長期執(zhí)行任務(wù)、可連續(xù)作戰(zhàn)的底氣和信心。

話說回來,不管是航母編隊還是其他艦船,想要遠航的話,要準(zhǔn)備的除了油還有很多。就像人們出差或旅行一趟都需要準(zhǔn)備瑣瑣碎碎的行李物件,出海遠航要準(zhǔn)備的就更多了,大到船用的燃油、人需要的食物淡水,小到應(yīng)急搶修的小備件。這其中,需要補給船的保障,也需要遠航前就做好合理的規(guī)劃,就像有伴侶的支持,也要自己首先做好準(zhǔn)備,才能更穩(wěn)妥地出發(fā),更穩(wěn)健地前行。(作者:張志友,海軍大連艦艇學(xué)院航海系教師,科普基地負責(zé)人,曾獲全軍科普講解比賽第一名)

作者:張志友

編輯:麥芽楊

評論
科普張林海
太師級
科普
2023-12-31
科普張林海
太師級
學(xué)習(xí)
2023-12-30