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为什么不刹车?轮船高速撞向大桥:番禺北斗大桥出现严重裂痕

7月12日傍晚,一艘货轮撞上了番禺北斗大桥,被撞的桥墩已经出现严重裂缝,混凝土已碎裂,仅有钢筋还保持连接,已经设置路障要求车辆绕道通行!

比较凑巧的是轮船撞上大桥的一幕,刚好被一位在附近延时摄影的镜头收入CCD,从高清影片中可以看到,一艘“高速航行”的船舶撞上了大桥桥墩,反弹的力量甚至让船舶倒退了很长距离,似乎从一开始就根本就没有想过刹车

船到底有没有刹车,为什么会撞上桥墩?

船和汽车都是常用的交通工具,但两者之间却有非常大的区别,汽车是发动机驱动变速箱,经过减速输出到前轮或者后轮或者同时前后输出,轮胎转动,与地面的摩擦力使得车辆前进的!

为了可以有效控制车辆,一般都会配备方向盘和刹车,方向盘通过助力结构搬动前轮的偏转角度,从而控制方向,再配合转向前的刹车动作,平稳转向过弯!

而轮船则不是这样,一般轮船除了船体外,只需要两个玩意儿即可航向,一个动力螺旋桨,另一个则是船舵,发动机驱动螺旋桨,将水排向后方,取得反作用力让船舶前进!

而舵则根据偏转方向获得船尾摆动,从而控制轮船的行进方向!当然动力也可以来自帆船的风帆或或者空气螺旋桨,帆船仍然有舵,但气垫船的则是空气舵或者左右螺旋桨推力不一致,原理是一样的,控制船舶方向而已!

没有刹车,没有刹车,没有刹车?

在船舶里没有刹车这个东西,汽车可以刹住轮胎,增加和地面的摩擦力来控制汽车行进速度,但船舶的螺旋桨确实是提供动力的,但即使不转提供的阻力完全不足以刹车,那船舶究竟是如何刹车的?

办法也是有的,倒车即可!螺旋桨提供动力强劲,但阻力微弱,那么需要刹车的时候让螺旋桨倒车即可,通过螺旋桨倒转,让大量的水向前排出,这不就是刹车了吗?

完全没有问题,在《泰坦尼克》上我们就看过前方出现冰山,大副的倒车一声令下后的场景,控制蒸汽通道,先“刹车”,然后主机停止转动后反转,然后再驱动螺旋桨反转,这种结构好处是不需要变速箱!

比较快速的方式是直接用变速机构倒转,这样就不存在停车后再反转的过程,速度更快,也许泰坦尼克号就不会撞上冰山了,当然也有朋友认为,不如全速前进,然后舵机效率更高,就能绕过冰山,当然现在也无法挽回了,它已经在冰冷的大西洋底100多年了!

船舶全电推进系统

当然全电推进的船舶刹车就简单了,电机反转根本就不需要齿轮箱,只需要控制电机翻转即可,比如三相异步电机翻转,只需改变三相电顺序即可!

变距桨

当然变距桨根本无需改变转向,直接调节桨距变成反桨即可,此时转动就会将水流导向前方从而实现刹车的结果!

除了翻转,还有哪些方法可以“刹车”?

一般的船舶也就这两样东西,但大型或者特种船舶上可能会有其他装置辅助减速,比如减摇鳍,尽管减摇鳍主要用途是降低船舶摇晃幅度,增加船舶舒适度的设备,但在极端情况下,也可以用来辅助转弯和减速!

原理很简单,只要将可以偏转的减摇鳍角度调至于前进方向有一定角度甚至垂直,即可大量阻挡水流达到“刹车”的目的,不过很多低于1000吨的船舶都是固定减摇鳍,也就是说是不可收放的,减摇的原理是在水中的“刚性”(增加左右摇晃的力矩)维持,但减速就没有效果了!

减摇鳍

另外也可以用辅助动力系统来减速,比如全回转推进器,可以按照需求的反向力,按推力分配原则让各个推进器发出反向推力,即使不抛锚理论上也可以最终刹车!

也有拖轮辅助减速的,这种需要外力协助的条件估计都被大家给抛弃了!

还有水域条件允许的话可以主机停车,水的阻力慢慢减速,紧急条件下也可以大回转消耗动能,当然最后的方法还有抛锚制动,这个在浅水条件下是有效的,深水就没啥效果了!

比如《生死时速-海上惊情》中就有一个船舶动力系统被锁死,无法转向也无法停车的恐怖场景,转向使用船头辅助动力实现转向,避开了撞向游轮,但却无法避开码头,所以紧急下锚,减速减速再减速,但最后仍然撞上了码头,尽管速度不高,但邮轮吨位很大,动能极大,因此破坏力非常强!

究竟是什么原因撞上桥墩?

从延时摄影的视频中,我们可以看到轮船直直的直接撞上了桥墩,没有任何制动或者转向的行为,这种情况下有几种可能:

1、船舶动力与控制系统失效或者根本就处在无人控制状态

2、船舶处在漂流状态,比如锚链断裂或者未下锚或者拖锚链了

3、故意而为,人为碰撞,或者控制失误

2007年6月15日5时许,石桂德驾驶“南桂机035”船装载河砂自佛山高明顺流开往顺德,因江面有雾,能见度变差,船长没有加强t望,选择安全地点下锚,降低航速等安全操作,最终偏离主航道,船头撞上九江大桥23号桥墩,导致九江大桥23号、24号、25号三个桥墩倒塌,并引发所承载桥面坍塌,1675.2米的九江大桥坍塌200米!!

2008年3月27日,在建的浙江宁波金塘大桥发生船撞桥事故,造成桥面箱梁塌落、4名船员死亡的严重后果,原因是误判航道通航条件(舰桥高于桥面),以为桥梁未上箱梁,结果造成严重事故。

2018年9月4日,日本关西国际机场的联外桥梁遭一艘货柜轮撞毁,造成交通中断,联络桥修复的费用估计数十亿日元。

2019年4月6日,巴西帕拉州首府贝伦一座桥梁遭货船撞击导致大桥部分坍塌,坍塌的桥体约长200米,并造成至少5人失踪。

基本都是视线不良或者判断失误等问题,也有洪水冲断船舶系留,顺流而下撞毁桥墩等状况,关于番禺北斗大桥的碰撞事故,还有待官方公开调查报告。