2.3 抗沉性
船舶航行过程中偶尔会因为某种海损事故使得船体破损舱室浸水,以致发生船舶浮态改变,稳性下降,严重时会导致船舶的沉没。船舶抗沉性是指船舶破损浸水后仍能保持船舶一定的浮态和稳性的能力。
船体破损对船的危害很大,船舶的抗沉性主要是靠有足够的储备浮力和水密分舱来保证的。水密分舱可以使船在一部分舱室破损进水时,仍能在水面上航行。
水密舱壁的设置使船分隔成多个水密舱室,水密舱壁技术的运用使得即使船舶的某一船舱因触礁或是受到外力导致船壳被破损进水,也不会殃及其他船舱而导致整个船沉没,这无疑加强了船只的抵抗沉没的能力,即提高了船舶的抗沉性(见图2-15)。
船体被分隔成较多的水密舱室,即使是某舱室发生破损后浸水,也仅是局部浸水,浸水量不会很大,对船舶的浮态和稳性的影响也不会很大,不至于造成较大的危险。所以,增设水密舱壁是提高抗沉性的最重要的措施。水密舱壁有横舱壁、纵舱壁和水平舱壁,它们所分隔成的水密舱室,由于其大小、位置的不同,因此舱室浸水后对船舶的浮态和稳性造成的影响也是不同的。很明显的是,大干舷表明船舶具有较大的储备浮力,具有较大的抵抗破舱浸水不利影响的能力。
图2-15 船壳破损进水示意图
水密分舱的分隔壁必须确保它的水密性,木船水密隔舱壁自身和与船体连接都经捻缝工艺来保证的。
中国古船中的水密舱壁结构始见于唐代,它被江苏如皋县出土的一艘唐代木船所证实,该船船身自首及尾共分为9个舱,全船有8个舱壁支撑的船底、船舷和甲板,该船的船舱及底部均以铁钉钉成人字缝,其中填石灰、桐油,严密坚固,表明它的舱壁是水密舱壁无疑。它是迄今为止出土古船中最早见到舱壁结构的沉船,是见到的最早的舱壁实物证据。该木船的平面和纵断面如图2-16所示。
图2-16 江苏如皋发现的唐代木船
中国唐代出现的水密舱壁结构在抗沉性上具有创造性的贡献。
唐朝及以后宋、元、明各朝代的出土沉船都设有水密舱壁,这是中国发明创造水密舱壁的最有力实物凭证。例如,1974年在泉州湾出土的宋代海船的水密舱壁非常明显,船内有12道隔壁将船分成13舱(包括船首尖舱)。各舱都有水密设施,所有的隔舱板都上下榫连,填塞艌料。
马可·波罗(Marco Polo,1254—1324年)在《马可·波罗行记》写道:“若干最大船舶有最大舱十三所,以厚板隔之,其用在防海险,如船身触礁或触饿鲸而海水透入之事,其事常见,……至是水由破处浸入,流入船舶。水手发现船身破处,立将浸水舱中之货物徙于邻舱,盖诸舱之壁嵌甚坚,水不能透。然后修理破处,复将徙出货物运回舱中”。
中国木帆船水密舱壁结构有效的抗沉性,大大地提高了船舶的安全性。中国创造的水密舱壁技术是中国造船技术的重大发明之一。中国发明和广泛使用已经上千年的水密舱壁技术,直到18世纪末19世纪初才被欧洲所认识和仿效。