世界首艘冰制航母哈巴库克号,重达200万吨,26个螺旋桨推进器

时间:2019-08-16 来源:www.fraldaspanda.com

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  【疯狂机械控第484期】二战期间,英国海军和运输船队在德国U型潜艇的打击下损失惨重,导致战争物资极度匮乏。英国为了保卫自己的海上航线,提出了许多构想,冰航母计划“哈巴库克”就是其中之一。

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  二战期间,德国潜艇一共击沉了盟军2826艘商船,毁坏了1450万吨军用物资。仅1942年11月,德国潜艇就击沉了142艘船舰和86万吨物资,英国这个靠海上补给的国家几乎被封锁。英国海军上将蒙巴顿勋爵的指挥舰,甚至两次被德国人击沉,他本人也差点送命。

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  战争期间英国国内钢材奇缺,无法建造很多的反潜驱逐舰与护航航母,用什么对付德国水下潜艇成了战争的关键问题。英国记者兼情报人员的杰弗里派克提出了“用冰块建造航母”对付德国潜艇的设想,派克向蒙巴顿提出将北极海域的巨冰拖至大西洋改造成人工冰岛。将大型浮冰作为盟军空军的临时基地,用于起降战机,为盟军舰船提供空中掩护。

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  ▲杰弗里派克

  相关技术人员随即着手进行试验,结果表明:100毫米厚的冰块能抵挡枪弹的射击,1.525米厚的冰块能在15.6℃的湖水里漂浮数周。于是,盟国决定建造一艘超大型冰制航空母舰。

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  1943年初,美国科学家赫尔曼马克和沃尔特霍恩施泰因发现,将棉花和纤维加入淡水制作冰块具有良好的机械性能和高强度。还有一个流亡加拿大的奥地利科学家赫尔曼马克研究出了特种冰,它是用14%的木屑(或者其他木头纤维制品)和86%的冰混合,这种冰加工起来和木材一样方便,却和金属一样坚硬。当特种冰浸入水中,其表面会形成木浆成分的绝缘层,阻止冰块的融化。

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  ▲“冰航母”示意图

  派克敏锐地意识到特种冰是建造冰航母的绝佳材料,英联邦赞助了这一研究,并将这个特种冰命名为“派克瑞特”。这一重大发现使蒙巴顿用冰制造军舰的念头又强烈起来,他立即向首相丘吉尔推荐,并组织技术专家进行研制。

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  ▲“派克瑞特”冰块

  英联邦在加拿大贾斯珀国家公园验证冰航母的制造技术,专家小组在帕特里夏湖开始建造冰制试验品。一个月后,建造了一个小型的原型舰船,尺寸是18*9米,排水量1000吨,用一马力的制冷设备维持低温。外面贴着木板,内舱壁涂有沥青、船体上凿着管道状通风孔。神奇的是,这艘“冰航母”竟然度过了火热的夏天而没有融化。

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  ▲帕特里夏湖上的冰制试验品

  英国海军要求“冰航母”能抗击30米高的海浪撞击;航母上的冰跑道应适合重型轰炸机起飞;航母在受到鱼雷攻击后只须用冰水填上即可完成修复作业;整艘军舰要有制冷系统保护冰层不融化等。

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  专家和工程师们在战争形势的压力下,日夜奋战,三个月就拿出了设计蓝图:航母长600米,舰体厚12米,总重量约200万吨,有26个螺旋桨推进器,安装40个高平两用炮塔,装载150架双引擎轰炸机或者战斗机,并将其命名为“哈巴库克”号。至今该蓝图还保存在英国皇家海军的档案馆中。

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  ▲“冰航母”截面示意图

  冰航母机舱空间宽大舒适,中间用金属板隔开,战机需要起飞是由电梯升至舰上的跑道口。设计师们希望通过保温隔绝和巨大冷气机,使航空母舰即便在热带水域航行也不至于融化。

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  冰航母一共有三个备选方案:哈巴库克一型:完全木质(很快被取消);哈巴库克二型:接近军方的要求,以“派克瑞特”冰块为主材料;哈巴库克三型:哈巴库克二型的缩小版,预计可以更快的建造。最后军方选择的是哈巴库克二型方案。

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  ▲制作中的“冰航母”模型

  冰航母船身采用的是12米厚“派克瑞特”冰块,上层和普通航母一样,是岛式建筑和飞行甲板,当然要比通常型号大得多。内部是钢结构的机组,机舱等,同时加装冷冻装置保持低温避免融化。

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  ▲“冰航母”截面结构示意图

  “冰航母”设计吃水深度为45米,排水量约220万吨。相比之下,尼米兹级航空母舰的排水量才10万吨。按排水量计算,1艘巨型“冰航母”相当于22艘尼米兹级航母。其维修工作很独特:冰航母哪里出现漏洞,立即将冷水注入孔洞,立即冰冻。

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  ▲“冰航母”结构示意图,中间空隙用特制“冰砖”填补

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  这艘“冰航母”如果建成,可搭载150架双引擎轰炸机和战斗机,由蒸汽涡轮发动机提供动力。“冰航母”外部是由纤维制成的绝缘皮包裹,从而减缓融化速度。他们经过测试后,决定用加拿大的云杉树纤维。

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  蒙巴顿将军为了使“冰航母”计划获得通过,甚至还亲自示范。1943年8月15日,在英美总参谋部魁北克战略会议上,他拔出手枪对着墙边的两个冰块开枪。第一个冰块被击得粉碎(用水冻结的冰块),另一个冰块毫无损伤,这个色泽混浊的冰块刚度强度比普通冰块大得多的是“派克瑞特”冰块。

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  ▲制作“冰航母”模型

  蒙巴顿将军称:“利用这种经济、快速的特种冰制造航空母舰就等于掌握了取得战争胜利的武器。”他还认为,一艘巨大的“冰航母”既可作为浮动岛屿停放大批飞机,又可作为反攻纳粹德国控制欧洲大陆的跳板。

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  ▲“冰航母”模型

  当时绝大多数美英高级将领都相信了这一设想,并对“冰航母”充满信心。美国总统罗斯福在蒙巴顿将军的游说下,也批准出资建造“冰航母”。但之后罗斯福发现,虽然单项设计都可行,但组成整体后却矛盾百出,其中最主要的就是对舰上大型动力装置的散热量估计不足。

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  ▲冰航母(中)与尼米兹级航空母舰(左)和衣阿华级战列舰(右)的对比图

  航母是靠蒸汽轮机产生动力的,在整个过程中,会散发出大量的热量,这对于冰块是严峻的考验。即使有制冷系统的保护,发动机启动后,散热也会使冰融化。同时冰航母的转向也是问题,起初计划使用发动机差速转向,不过英国皇家海军坚持要使用船舵,直到计划结束,转向机制的问题都没有解决好。

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  ▲“冰航母”结构示意图

  由于当时科技水平的限制,许多技术难题一时无法解决,“冰航母”计划只好暂停建造,这艘冰制航母尚未开始航行,在试验阶段就报废了。最后盟国海军工程专家给出结论:“哈巴库克”是个错误的项目,需要大量的产能制作冰块,所需钢材超过建造普通航母的数量。另外,其它海军技术的发展,使得这个项目毫无必要。至此,冰航母项目终止。

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  “冰航母”计划虽然搁浅,但科学家认为这项技术是完全可行的,“派克瑞特”特种冰被证明确实好于普通冰块,极地圈使用它替代普通冰块修建了一些特定建筑。美国宇航局则认为,当年研究出的这种材料,或许将来可用于在火星或其他外星建设科研基地。

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