折戟沉“水”:令航母折腰的海军“第二敌人”是谁?
来源:科普中国
发布时间:2023-11-16
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9月4日,一则有关俄太平洋舰队损失一支“小型编队”,令普京总统夜不成寐的消息,成为媒体的热点。实际上,媒体所谓的俄海军“严重损失”事故,只是受台风“美莎克”的影响,俄海军船厂一艘失控浮船坞与港内靠泊的潜艇和导弹艇相撞。此事再次激起人们对海军“第二敌人”——台风的危害和防范话题的关注。

台风中的舰艇(图片来源:凤凰网)


海军编队遭遇台风屡屡折戟沉沙

台风对于舰船永远是一个无法摆脱的梦魇。在海军未具备海洋气象预测预报能力之前,因台风造成的舰船损害十分巨大。我国很早就有舟师遭台风损害的记录:公元598年(隋开皇18年)6月,周罗侯自东莱(今山东莱州)渡海进攻平壤,途中遭遇台风,“船多飘没,死者十之八九”。即便是气象预测预报体系建立后,每年台风季节,仍有不少船毁人亡的事发生。资料显示,1979至1983年的5年间,日本船舶因气象因素共造成348次海难,受损船舶443艘,伤亡972人。其中,台风引发的海难占总数的75%。1996年 “9615”号台风在我广东登陆后,湛江港内船只遭破坏情况统计如下:搁浅船只34艘,其中500总吨以上的13艘(在河叉里面搁浅的大量渔船和小船未计);有三分之一以上船舶走锚,相当一部分船舶搁浅和走锚碰撞后受损;翻沉的大中型渔船60多艘,非渔船15艘,其中500总吨以上的2艘,沉掉的小型渔船和小艇达数百艘;有18具灯浮移位或漂失;港内共捞起97具尸体。极端情况下,包括航空母舰在内的舰艇编队,也因台风遭受灭顶之灾。1935年9月,旧日本海军进行演习,“凤翔”“龙骧”号航母、“大鲸”号潜艇母舰、4艘妙高级重巡洋舰、9艘“最上”号等轻巡洋舰、“吹雪”型驱逐舰,以及神风级和睦月级驱逐舰等,扮演美军“第四舰队”。9月6日,“第四舰队”遭遇台风,两艘驱逐舰舰艏被大浪切断,4艘驱逐舰的舰桥和两艘航母的甲板严重受损,多艘军舰出现裂纹,45人死亡。


9年后的太平洋战场上,美军遭受了比日军更惨重的台风损害。1944年12月18日,在吕宋岛以东海域,美海军第38特混舰队的13艘航母、70余艘军舰组成的庞大舰队,与风力高达17级的“眼镜蛇”台风正面遭遇。此次台风海难事故中,有3艘驱逐舰沉没,包括航母在内的26艘舰只受到严重破坏,3艘航空母舰由于飞机在机库中相互碰撞而发生大火,其中2艘航母受损达到报废状态,护航航母“卡山湾”号被台风斩为两截。另外,还有146架舰载机报废或直接被吹进海里,790名舰员死亡或去向不明。从此,美国海军称台风为海战中的另一个敌人。


人类海战史中,因舰队遭受台风袭击而改变战局,甚至影响国运的情况,也曾发生。1274年10月20日夜晚,由战船450余艘、33000余人组成的蒙古东征高丽的军队,在日本博多港之战中遭到台风暴雨的袭击,200余艘元军战舰碰撞岩壁或触礁破损,13500余官兵坠海身亡。1281年春,忽必烈再次派近10万部队出征日本,一场持续两天的台风袭击了元军舰队并摧毁大部分的船只。台风不仅使元军出征日本的舟师损兵折将,也使日本免除了元军的威胁,由此种下了“神风”护佑的信念。


台风五大要素兴风作浪危害舰艇

台风在移动过程中会伴随狂风、暴雨和巨浪等,有人形象地将之称为“海神之鞭”。习惯上,人们将不同等级的热带气旋笼统地称为台风,防范热带气旋对舰船等的灾害,则简称为防风防台或防抗台风。实际上,无论排水量上万吨的航母或是几百、几千吨的舰艇,在台风面前都显得那么渺小和无奈。台风对舰艇的危害,主要体现为5个最直接的因素。


能将舰船卷入台风中心的旋转风。旋转风是台风强大破坏力的动力源。发育成熟的热带气旋底部近似圆形,直径长达300至500海里(1海里约为1.85公里),风力8级以上大风区直径平均约为300 海里,12级以上大风区的直径平均约为80海里。暴露于水面以上的船壳面积越大,风越强,对船体的压力越大,从而使舰船发生较大的漂移运动、不受控制的转动等,改变原有的运动状态和航路,进而产生碰撞、搁浅、触礁甚至侧翻等危险。排水量15556吨的滚装客轮“爱沙尼亚”号,1994年2月28日在波罗的海航行途中,因遭遇强台风,船艏舱盖损坏松动并脱落,大量海水由此涌入导致翻船沉没,820余名乘客和船员丧生。强大的风压力还会破坏舰体结构、损坏舰上装备设备,引发船体破裂、进水、断电或起火等灾难。台风中舰船操纵不当,还会被大风卷入台风中心,极易造成船毁人亡的海难。众所周知,登陆舰船、客货滚装船船型特征就是吃水浅、船体高大宽阔,受风面积比其他船型要大很多,遇到台风时受到风压力的损害自然更大,发生翻船沉没的概率相应要高。2020年7月14日印尼海军“泰克雅卡塔”号坦克登陆舰遭遇台风,舰体受损漏水,于东爪哇的康恩岛海域沉没。浮船坞在空载时的情况与登陆舰船类似,同样的风力下,容易脱锚断缆失控,这也是为什么俄太平洋舰队潜艇和导弹艇港内“躺着被撞”的一大原因。


欲与台风比破坏力的超强涌浪。对舰艇的破坏力比风更强大的是涌浪。数据显示,风力达8级时,涌浪的波高可达5米以上。越近台风中心,涌浪的波高越大。风力达12级以上的台风区内,最大波高达15米以上。2017年8月,台风“天鸽”经过广东中东部和南海北部海域时,出现6至10米的涌浪,有6个观测站点出现了超历史最高、超百年一遇的高潮位。据测算,12米高涌浪的破碎压力约为6000公斤/平方米。舰体越大、离台风中心越近,受涌浪的冲击越大。通常情况下,台风持续时间越长,生成的涌浪越多,每波涌浪的高度也越大。几个涌浪相互作用,就会产生一个超大的涌浪。持续不断、大小相间的涌浪,无论对航行中或锚泊中的舰船,以及港口、码头等设施,都会产生致命损害。更为可怕的是,如果涌浪的波长与舰船的长度相近,一旦舰艏和舰艉同时处在波峰、舰体中部处于波谷,涌浪将从舰船的两端把舰船架空,舰船可能从龙骨中间外断裂。


台风中摇摆的美航母(图片来源:百度图片)


会将舰艇撕裂的怪浪。台风肆虐的海域,在地型、海流、水深、风向等综合因素作用下,从远处海区袭来的涌浪会与本海区相反方向的涌浪相遇,虽然几股涌浪碰撞后波速变小,但是波浪高度会猛然增加一倍之多,形成“三角浪”。巨型“三角浪”一旦形成,海区内波浪上下纵横同时翻涌,像一座座山体一样毫无确定方向地四下合围。身陷其中的舰船会像吃了“摇头丸”一样上下跳动、左右摇摆,造成船体扭曲变形、结构破碎甚至断裂。我海军某驱护舰编队出访途中,曾在西太平洋比什开湾遭遇“三角浪”。所幸,国产驱逐舰经受住了考验。1934年3月12日凌晨,旧日本海军500余吨的水雷艇“友鹤”号遭遇“三角浪”,被掀翻倾覆海中,艇员72人淹死、28人失踪,仅有13人生还。旧日本海军“第四舰队”和美海军第38特混舰队两次台风海难中,也都有大型舰船被“三角浪”扭断舰体或折断龙骨的案例,美海军CA-72“匹斯堡”号重巡洋舰就是被台风“科尼”造就的三角浪“斩掉”了舰艏。


可严重降低能见度的大暴雨和风暴潮。因含有极度暖湿的空气,台风来临也意味着有大暴雨和风暴潮危害。据统计,台风登陆时,降雨中心区域降水量可达100至300毫米,局部可达500至800毫米。强台风带来的增水能使沿海水位上升4至5米,漫过防洪堤对港口设施和舰船造成损害。大暴雨还会使海上能见度严重降低,目测舰位和视觉通信都十分困难,导航雷达也因波浪等杂波增大降低对海目标观测能力,舰艇操纵和甲板作业难度增加,极易发生碰撞、搁浅、人员落水或受伤等事故。2018年01月26日,伊朗海军“达马万德”号驱逐舰在里海近岸遭遇台风和风暴潮,搁浅在安扎利军港附近的防波堤上。


常产生连锁反应加重损伤的次生灾害。

“城门失火,殃及池鱼”,台风引发的舰艇或编队二次或三次灾害的案例屡见不鲜。文章开头提到俄太平洋舰队潜艇和导弹艇事故,就是典型的因台风衍生的次生灾害。1945年6月哈尔西舰队第二次受台风袭击,集结巴克纳湾的美军军舰,因互相撞击,不断搁浅、触礁,共有12艘军舰沉没,222艘军舰搁浅,32艘军舰严重受损几乎无法修理,损毁近200架飞机,还有107艘两栖登陆舰搁浅或受损。2017年07月30日“纳沙”台风过境台湾时,也有两艘台军巡防舰受到失控民船的撞击而受损。当晚,因船尾缆绳被台风吹断,停泊于基隆港东三码头的“丽娜”轮先是将“兰阳”舰左舷舰艉撞裂进水,后又接续碰撞“淮阳”舰,造成该舰舰艉凹陷变形、主甲板左舷后段栏杆折断5根。


台风中的船只


舰艇八仙过海因地制宜防台避风

为防范和战胜台风这一共同的第二敌人,各国海军在精准监测台风动向的基础上,构建了助航设施齐全的优质港口、防风锚地、舰船系留设备等舰船停泊、锚泊系统等,还建立了一套十分严格的防台避风规范,在防台避风实践中取得良好的效果。


下大力气提升气象保障水平。严峻的事实使人们认识到,提前疏散躲避是舰艇防台的首个选项,准确的气象预报成为各国海军出海保障的重要内容。吃过大亏的美海军十分重视气象保障建设,编配有充足的专业气象人员,在气象卫星、气象站,以及探空气球、飞艇、飞机等建设和配备上特别舍得下血本,实现了对台风的充足的早期预报。我国积极发展和运用新型无人探测设备,在台风准确预报、及时预警方面发挥了重要作用。8月1日上午,中科院研发的半潜式太阳能气象探测无人艇成功穿过2020年三号台风“森拉克”中心,获取了台风发展过程中高时间分辨率洋面气象及海洋要素的详细数据。这是国际上首次利用太阳能无人艇主动接近探测台风中心。随着军事气象学的发展和气象卫星的运用,海洋气象预报已能较好掌握台风行踪,使舰艇能有计划地组织防台风行动。


根据台风警报和路径精心组织防台。为将台风损害降到最低,我海军规定了相应的台风警报等级和舰员相应的防台风行动。编队或舰艇接到防风警报后,应根据舰船所处的位置和台风可能的路径,确定防台措施,积极进行防台。船舶在海上遇到台风时,应根据台风的情况和动态预报,以及现场观测的风力、风向和气压等数据判明本舰位置、确定规避方法,正确改变航向和航速,确保舰位处于本舰所能抗御的风力等级的台风范围以外。舰船风中航行时,应采取加压舱水等方法降低舰艇重心,保持舰艇水密,减少自由液面,防止出现主机过载、电缆短路、舱室浸水等现象,避免舰艇横向受风和舰艇摇摆周期与波浪产生共振。


台风对舰船驻地影响较小时,可采取码头防台。该方法防台重点是防止舰艇和码头直接碰撞而造成舰艇损害,可采取多根缆绳系留码头加固、外侧锚链助力稳定、增加碰垫缓冲碰撞等措施进行。通常情况下,不许舰艇并靠,以避免舰只发生相互撞击和挤压。同时,舰船要补给充足的油、水、给养,检查各装备系统并使其处于良好状态。


台风对驻地影响较大时应采取锚地防台。应选择防风效果较好的港湾锚地抛锚或系水鼓进行防台,锚地应有山、岛屿或其他屏障以有效减弱台风威力;锚位应选择锚抛下去能扎得牢的泥底或泥沙底;系水鼓时,应同时用锚链和钢缆将舰船与水鼓相联接。锚地区域应比较开阔,留有紧急情况能随时起锚应急机动的余地。对锚地防台时可能出现的锚链断裂走锚等造成舰船相互碰撞和搁浅事故等情况要预有准备,各舰船之间要保持一定的安全距离;走锚或缆绳断裂发生碰撞立即抛下备用锚,或使用舰艇动力系统,确保舰艇不发生搁浅、触礁和碰撞事故。


台风正面登陆驻地时应采取机动防台。转移海区机动防台是目前最常用的避风方式,应根据台风预警信息,提前规划合适航线,避开台风行进路径,尽可能快地机动转移至台风影响较小的海域防风。2019年10月参加日本“观舰式”的各国舰艇为规避台风“海贝思”,提前转移到相对安全的海域。我海军“太原”舰则于10月10日下午驶离横须贺,向本州岛西南方向航行,于11日安然无恙地抵达大阪湾附近海域进行机动防台。


对于潜艇来说,防台避风工作更加重要复杂。由于潜艇艇型相对细长,加上艇体锚泊和系留设备有限,潜艇通常不采用码头系泊防台和锚地抛锚防台。通常情况下,潜艇特别是核动力潜艇在台风来临时进入潜艇洞库或特设的船坞防避台风。潜艇在航渡过程中或极端天气情况下,可采取水下潜航防台或潜坐海底的方式防台避风。根据波浪理论和实测数据,潜艇下潜深度超大,波浪的影响就越小;当潜航深深度达到海面波浪波长的1/2以上时,波浪的影响就可以忽略不计。因此,海域水深足够时,潜艇可下潜到水下100米左右的深度,以3-4节的水下航速驶出台风强风区。在潜艇动力、淡水不足等不利情况下,可采取潜坐海底的方式躲避台风。此时,应特别要防止因海流和水分子水平运动会使泥沙在潜艇艇体周围沉积,可采取每昼夜浮起2-3次的方式,防止潜艇因坐底时间过长被泥沙陷住。


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