靠氣囊和浮吊船如何打撈韓國沉船

jimosea

2014年4月16日早上，韓國客輪“歲月”號，在韓國全羅南道珍島郡屏風(fēng)島以北海域意外進(jìn)水并沉沒。4月18日，韓國方面開始使用氣囊，綁在“歲月”號客輪身上，以阻止其繼續(xù)下沉。一艘如此碩大且沉重的船只，相對比較單薄而輕盈的氣囊，如何能托住它呢？在海上救援時，還會用到哪些設(shè)備？昨天，記者連線杭二中物理老師以及浙江省海上搜救中心專家，告訴你浮力以及海上救援的一些事。


  利用浮力讓船浮起來

  氣囊能浮起船只，靠的主要是浮力。昨天，記者特地請教杭二中的物理老師王世勇。

  什么是浮力？浮力是指浸在液體（或氣體）里的物體，受到液體（或氣體）向上托的力。“除了通常能想到的液體外，氣體也是有浮力的，比如氫氣球能飄在空中，也是依靠了浮力的作用。”王世勇解釋。

  而物體能否浮起來，跟它受到的浮力有關(guān)，王世勇表示：“粗略來分，如果物體受到的浮力大于其自身重力，那這個物體就會上??；如果兩者相等，物體會處于漂浮狀態(tài)；如果浮力小于重力，物體就會下沉?！?br />
  回顧一下浮力的計算公式F=G=ρgV。這里的F是指浮力，G是指被排開液體或氣體的重力，ρ是液體或氣體的密度，g是重力常量，V則是排開的液體體積?！皬倪@個公式，我們能看到，物體受到的浮力主要與物體排開的液體或氣體的體積有關(guān)。”王世勇表示。

  因此，物體的沉浮，則進(jìn)一步可以分為五類：第一種，當(dāng)物體受到的浮力（F浮）大于物體的重力（G物），并且物體的密度（ρ物）小于液體的密度（ρ液），物體不在液體的表面時，物體的狀態(tài)是上浮的。第二種，當(dāng)F浮=G物，并且ρ物＜ρ液，物體在液體的表面時，物體的狀態(tài)是漂浮。第三種，當(dāng)F浮=G物，并且ρ物=ρ液，物體的狀態(tài)是懸浮。第四種，F(xiàn)?。糋物，并且ρ物＞ρ液時，物體是下沉的。最后一種，當(dāng)物體與流體底面緊密接觸時，其下底面不受任何浮力。

  王世勇說，輪船、潛艇都是對浮力定律的應(yīng)用?！皾撍У纳细『拖鲁?，是靠改變艇內(nèi)存有的水量來實現(xiàn)的。如果要下沉，則補(bǔ)充水，使F浮G艇?！痹跐撍Ц〕龊Ｃ娴倪^程中，因為排開水的體積減小，所以浮力逐漸減小，當(dāng)它在海面上行駛時，受到的浮力大小等于潛水艇的重力。

  “雖說在水里航行的船只，多少都是利用了浮力，但氣墊船利用的可不是浮力，雖然它叫船。它是船體噴出氣體，對水產(chǎn)生一定的力，這個力會反作用給船，讓它貼水航行?！蓖跏烙抡f。



  僅靠氣囊不足以打撈船只

  氣囊在海上搜救中并不罕見，充上氣就能使用了。”浙江省海上搜救中心辦公室負(fù)責(zé)人林謙科解釋，簡單來說，由潛水員潛到水下，用鋼絲把氣囊固定在沉船上，然后對氣囊進(jìn)行充氣，就可以了，“除氣囊之外，還有浮筒，也能起到類似作用。

  “它能阻止船只繼續(xù)下沉?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士吳先生向記者補(bǔ)充。

  要想把沉船徹底打撈出來，僅靠氣囊夠嗎？“要看安排的氣囊數(shù)量規(guī)格與沉船噸位的關(guān)系，一般還會使用一種叫起重船或浮吊船的設(shè)備，把沉船起吊至水面，然后把沉船的破損處堵住，再抽水排水，使沉船重新恢復(fù)浮態(tài)?！绷种t科表示，我國現(xiàn)有的起重船最大起重重量能達(dá)到2000至5000噸。

  “這是一種海上工程船，并不僅是為了打撈之用，還可以用于橋梁建設(shè)、港口船舶裝卸作業(yè)等?！眳窍壬f，至于氣囊和浮吊船使用的先后問題，他表示得按實際情況來看。

●縱深
  1問：有網(wǎng)友問能不能像汽車一樣，讓船只也自帶氣囊呢？

  林謙科：理論上來說可以，但實際操作上會存在問題，比如船體結(jié)構(gòu)、所需氣囊及充氣裝置的重量、水下環(huán)境等，都是這種設(shè)想需要克服的問題。船體本身有水密艙，而且被隔成一個個艙室，艙室間的開口或通道由水密門保持水密。好處就是在遠(yuǎn)洋航行中，即使有一兩個艙區(qū)破損進(jìn)水，水也不會流到其他艙區(qū)。從船的整體來看，仍然保持有相當(dāng)?shù)母×?，不致沉沒?！按俺丝钩列?，還必需具有一定的穩(wěn)性，就是在外力作用時，船舶抵御傾覆，恢復(fù)正常浮態(tài)的能力?！?br />
  吳先生：根據(jù)相關(guān)規(guī)定，船上都配有救生筏，叫氣脹式救生筏，在船沉到水下5米左右，就會自動打開，浮到水面上，上面配有一定量的淡水、藥品和食品。但是這種船沒有動力，主要是為了讓人贏得等待救援時間。國際上，救援有“72小時”之說，就是在事發(fā)后72小時之內(nèi)，無論船只內(nèi)是否有生命存活，最主要的就是搜救，72小時之后進(jìn)行船只打撈。

  

  2問：船只水平沉沒和傾斜，甚至傾覆沉沒，救援是否會有所不同？

  林謙科：相對而言，水平沉沒的船只，打撈起來難度會小一些。傾斜沉沒的船只，在撈出來之前，必須得先把船扳正過來，傾覆的船更加要這樣，不然，打撈出水的沉船難以維持浮態(tài)。所以傾斜沉沒的船只在打撈前，會比水平沉沒的船只多一些步驟，難度也更大。并且，傾覆沉沒的船只還不利于潛水員進(jìn)入船艙進(jìn)行探查。



  3問：打撈沉船時，通常是整船打撈還是分割打撈呢？

  林謙科：一般來說是整船打撈，特別是在沉船內(nèi)還有遇難者的狀況下。分割打撈也就是意味著，要在水下對船體進(jìn)行切割，這可不是簡單的活，要花費(fèi)不少時間，并且切割下來的船體，得用起重船吊起。除非這艘船本身已沒有任何利用價值，或是在航道清障時，才會采用分割打撈的方法，甚至直接對船體進(jìn)行爆破解體后，再撈殘骸。

  吳先生：一般來說，沒法整體打撈了，才會實施分割打撈。這是一件不容易的事情，并且持續(xù)時間比較長。首先要派潛水員下去探摸情況，比如沉船的角度是水平還是傾斜，比如船的著力點，比如船體損傷情況等。然后制定一個打撈方案，接著才是實施打撈。有時候，第一個步驟就要花費(fèi)很多時間。


  4月16日，韓國“歲月”號客輪意外進(jìn)水并沉沒。據(jù)報道，事發(fā)海域的水深約為30米，浪高為0.5米，水溫為11.7攝氏度，搜救海域能見度僅為20厘米，流速達(dá)到每小時8公里，搜救條件并不理想。

  據(jù)報道，“歲月”號在進(jìn)水后兩小時內(nèi)，先發(fā)生側(cè)翻，進(jìn)而傾覆，而后船尾下浸、船首上揚(yáng)逐漸下沉，直至船頭底部的球鼻艏完全消失，90%以上船體傾斜進(jìn)水。不到兩個小時，整艘客輪就在搜救人員眼前徹底沉沒。當(dāng)時很多乘客被困在樓下商店、餐廳和娛樂場所，難以逃生。

  從4月18日開始，“歲月”號下沉至水下10米處，人們擔(dān)心船體下沉將導(dǎo)致船艙內(nèi)的“空氣囊”消失，威脅艙內(nèi)幸存者生命。潛水人員開始給船身綁定打撈用氣囊。報道稱，單個氣囊起浮能力可達(dá)35噸。韓方稱，18日時，已成功綁定1個氣囊，計劃再綁25個。