一塊混凝土,能不能浮在水面上?
能,如果你把它做成船。
是的,用混凝土做的船,在歷史上,還真的就不少。而且,如果沒(méi)有它們,那場(chǎng)著名的諾曼底登陸也會(huì)失色不少。
大家好我是火箭叔,今天繼續(xù)給你帶來(lái)一項(xiàng)被遺忘的技術(shù)——混凝土船:它的誕生與發(fā)展、它的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)、它為什么沒(méi)能活到現(xiàn)在?
1848年,法國(guó)人約瑟夫·路易·朗貝爾建造了世界上第一艘混凝土船。這是一艘小型的劃艇,后來(lái)還被搬到了1855年的巴黎世博會(huì)上。但朗貝爾的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止一艘突發(fā)奇想的小船這么簡(jiǎn)單,實(shí)際上,他正是鋼筋水泥的發(fā)明者,是現(xiàn)代城市叢林的奠基人。
所以你看到了嗎,有的時(shí)候我們的直覺(jué)并不可靠,鐵做的飛機(jī)都能飄上天,混凝土咋就不能浮了呢!
實(shí)際上,相比起鋼材,用混凝土造船,優(yōu)勢(shì)真不少。
尤其是在第一次和第二次世界大戰(zhàn)期間,鋼材是最為稀缺的資源之一。相比傳統(tǒng)的鋼船,混凝土船所需的鋼材不到常規(guī)船只的一半,成為了一種理想的替代品。這便是它的第一個(gè)優(yōu)勢(shì),節(jié)省鋼材!在第一次世界大戰(zhàn)期間,美國(guó)建造了12艘混凝土船,主要是為了評(píng)估它們的可行性。其中一艘長(zhǎng)達(dá)132米,已經(jīng)完全不是朗貝爾當(dāng)初的那種小打小鬧了。到了1918年,這項(xiàng)技術(shù)的重要性又得到了進(jìn)一步的驗(yàn)證。因?yàn)槊绹?guó)抓獲了一名德國(guó)間諜,發(fā)現(xiàn)他偷走的,竟然是完整的混凝土船設(shè)計(jì)圖和建造計(jì)劃。
到了二戰(zhàn),美國(guó)又建造了24艘長(zhǎng)約111米的蒸汽動(dòng)力混凝土船。并且在混凝土成分上進(jìn)一步創(chuàng)新,使這些船比一戰(zhàn)期間建造的更為堅(jiān)固。此外,美國(guó)還建造了至少80艘無(wú)動(dòng)力的混凝土駁船,這些駁船需要拖船來(lái)牽引。與我們今天看到的平底駁船不同,這些混凝土船的形狀與普通船只類(lèi)似,主要用于運(yùn)輸石油、礦物、武器彈藥和補(bǔ)給品,尤其是冷藏貨物。除了美國(guó),英國(guó)也建造了數(shù)十艘類(lèi)似的船只,它們主要是駁船。而且,這些混凝土船還在諾曼底登陸行動(dòng)中發(fā)揮了重要作用,被廣泛用于運(yùn)輸彈藥和燃料,充當(dāng)浮橋,甚至作為防波堤。一些混凝土船還配備了發(fā)動(dòng)機(jī),用于運(yùn)送部隊(duì)和作為移動(dòng)餐廳。
是不是根本就想不到,這里我們就不得不提混凝土船其他的幾個(gè)優(yōu)勢(shì)了。
材料豐富且容易獲得:混凝土船的建造材料不過(guò)就是一些常見(jiàn)的水泥、沙子、碎石等。這就使得它們的生產(chǎn)能夠在鋼材短缺的情況下仍然保持高效,不受資源的限制。而且由于建造混凝土船所需要的工藝和設(shè)備相比傳統(tǒng)鋼船要簡(jiǎn)單很多,船廠的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本也較低。對(duì)于一些工業(yè)化程度較低、勞動(dòng)力成本較低的地區(qū),建立混凝土船廠是一個(gè)具備競(jìng)爭(zhēng)力的選擇。
混凝土材質(zhì)具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,它不會(huì)像鋼鐵那樣生銹,除非發(fā)生裂縫。裂縫發(fā)生后,維修相對(duì)簡(jiǎn)單,可以通過(guò)水泥或樹(shù)脂等材料修復(fù)。混凝土船的耐用性使其在長(zhǎng)期使用中保持較低的維護(hù)成本。混凝土船的船體對(duì)于碰撞還具有較強(qiáng)的抵抗力,無(wú)論是與其他船只、冰山,還是如巖石這類(lèi)自然結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞,都能較好地保持完整。混凝土本身就具備較高的抗沖擊性能,不容易發(fā)生裂縫或破損。
與金屬船相比,混凝土船的維護(hù)成本低。由于其不生銹,維護(hù)工作主要集中在檢查和修補(bǔ)可能出現(xiàn)的裂縫。這使得混凝土船在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中具有較高的經(jīng)濟(jì)性,尤其是在較為偏遠(yuǎn)或工業(yè)化水平較低的地區(qū)。最后,混凝土比金屬對(duì)溫度變化的響應(yīng)更為緩慢,因此混凝土船特別適合用于運(yùn)輸冷熱貨物,如油品、冷藏貨物、液化氣等。這一點(diǎn)對(duì)于需要經(jīng)常在極端溫度下航行的船只尤為重要。
哇,簡(jiǎn)直越說(shuō)越香。但你不覺(jué)得奇怪嗎,為什么現(xiàn)在卻一艘都看不到呢。因?yàn)椋娜秉c(diǎn)顯然更多,尤其是對(duì)于現(xiàn)在這個(gè)追逐效率的世界來(lái)說(shuō)。
第一,它重量較大。雖然混凝土的密度比鋼材低約四倍,但造成船后仍然比鋼船重得多。這是為了彌補(bǔ)混凝土的脆性,船體結(jié)構(gòu)必須比金屬船只更厚,通常需要增加約10倍的壁厚。這直接增加了船只的重量,導(dǎo)致混凝土船的載貨量較低,或者船只的整體尺寸和重量需要相應(yīng)增大。而由于這樣的增大,混凝土船的排水量就比鋼船更多。這導(dǎo)致其水阻較大,進(jìn)而增加了航行時(shí)的燃油消耗。所以燃油效率低是它的第二個(gè)缺點(diǎn)。
第三,如果拿同等尺寸的混凝土船與鋼船相比,它們的運(yùn)載能力幾乎差了一倍,所以混凝土船的貨運(yùn)效率也較低。第四,盡管混凝土本身的單位體積成本比鋼材低,但由于混凝土船需要更多的材料和更多的勞動(dòng)力,這綜合起來(lái)的成本也就偏高了。總之就是一個(gè)不劃算。而不劃算的事,除了戰(zhàn)爭(zhēng)這種非常時(shí)期,誰(shuí)會(huì)愿意干!
今天,如果你前往古巴海岸,說(shuō)不定還能有幸見(jiàn)到這艘已經(jīng)超過(guò)一百歲的圣帕斯夸爾號(hào)。如果你的膽子再大一點(diǎn),甚至也能翻上去住上一夜。畢竟,這艘擱淺在古巴海岸的混凝土油輪,在1990年代,確實(shí)被改造成了一間酒店。想體驗(yàn)幽靈船,還有比它更好的地方嗎?
以上就是今天的全部?jī)?nèi)容,我是火箭叔,別停下,去探索!
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