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為何不用水泥造船?1974年我國(guó)造出最大水泥船,但航行一次就報(bào)廢

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1974年,福建馬尾港,一艘名叫“古田號(hào)”的大船緩緩駛出港口。



它不是鋼鐵船,也不是木質(zhì)船,而是一艘用水泥造出來(lái)的巨型貨輪。

這艘船當(dāng)時(shí)被稱為“世界最大鋼絲網(wǎng)水泥船”,長(zhǎng)105米,滿載排水量超過(guò)5700噸,載重2800噸,一度讓人眼前一亮,覺(jué)得這可能就是未來(lái)造船的新方向。

可惜的是,它只航行了一次就停用了,沒(méi)再出海,到最后也沒(méi)能進(jìn)入博物館,而是被拆除,只留下部分零件存放在博物館里作為紀(jì)念。



這件事看著挺不可思議的,水泥造船?聽起來(lái)就不靠譜,畢竟我們對(duì)水泥的印象,大多還停留在蓋樓、鋪路這些場(chǎng)景上,跟船這個(gè)需要漂浮、還要面對(duì)海浪沖擊的交通工具聯(lián)系起來(lái),確實(shí)讓人難以想象。

但這船卻被造出來(lái)了,而且是在當(dāng)時(shí)的國(guó)家層面上有組織、有計(jì)劃、有投入地完成的項(xiàng)目,它不是一時(shí)興起的試驗(yàn)品,而是一個(gè)為了解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而做出的實(shí)際選擇。

當(dāng)時(shí)的背景并不復(fù)雜,上世紀(jì)六七十年代,我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)能非常緊張,鋼材不僅要用于國(guó)防、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),連民用的需求都難以滿足。



而南方地區(qū)水網(wǎng)密布,船運(yùn)是最主要的交通方式??稍齑瑳](méi)鋼材就成了大問(wèn)題,于是,國(guó)家建工部和交通部做了一個(gè)大膽的決定,試試用水泥造船,看看能不能替代鋼鐵,緩解一下壓力。

這個(gè)任務(wù)最終交給了馬尾造船廠,這個(gè)廠歷史悠久,是福建船政的延續(xù)單位之一,有一定的技術(shù)積累,但要說(shuō)他們熟悉用水泥造船,那肯定是沒(méi)有的,這事對(duì)工程師們來(lái)說(shuō)完全是個(gè)新課題。

最后他們想出一個(gè)辦法,用鋼絲網(wǎng)做骨架,外面澆筑混凝土,通過(guò)分段預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)吊裝的方式來(lái)拼接船體,這個(gè)方法聽起來(lái)簡(jiǎn)單,其實(shí)操作非常復(fù)雜,為了建造“古田號(hào)”,專門修了一個(gè)5000噸級(jí)的船臺(tái),還聯(lián)合了上海船舶設(shè)計(jì)院、福州大學(xué)等多個(gè)單位一起攻關(guān)。



1973年3月,這艘船正式下水,到1974年6月,它正式投入使用,第一次航行是從福建運(yùn)送沙子、木料到上海,回程又裝了滿倉(cāng)麥子帶回來(lái),任務(wù)完成得還算順利,沒(méi)有出大問(wèn)題,但問(wèn)題也不小。

首先是速度太慢,航速只有13.5節(jié),這個(gè)在當(dāng)時(shí)已經(jīng)算比較低的了,其次是油耗高,因?yàn)榇w重,動(dòng)力系統(tǒng)就得更強(qiáng),耗油也跟著上升。

而且,途中還出現(xiàn)了雷達(dá)失靈、差點(diǎn)誤入暗礁的情況,最讓人頭疼的是,船頭居然出現(xiàn)了龜裂和滲水的現(xiàn)象,雖然沒(méi)出大事,但安全隱患非常嚴(yán)重。



這些問(wèn)題暴露出來(lái)之后,大家很快意識(shí)到,水泥船雖然理論上可行,實(shí)際操作中卻不太靠譜,首先,混凝土這種材料本身不適合造船,它雖然造價(jià)低,抗腐蝕性也強(qiáng),但抗拉性差,韌性不足。

一旦受到海浪沖擊,或者發(fā)生輕微碰撞,很容易出現(xiàn)裂縫,而裂縫在海上不是小事,一旦漏水,修起來(lái)特別麻煩,也不可能像鋼鐵船那樣直接焊一焊就行,眾所周知,混凝土的修補(bǔ)得重新澆筑、養(yǎng)護(hù),這在海上幾乎不可能操作。

為了讓這種船比較穩(wěn)固,工程師只能把船體做得特別厚,但這又帶來(lái)了另一個(gè)問(wèn)題,自重太大,結(jié)果就是在運(yùn)輸同樣貨物的前提下,水泥船比鋼鐵船更重,效率還低,這就像是用三輪車?yán)?,看著能省點(diǎn)錢,其實(shí)效率極低,跑得慢、耗油高、還容易出問(wèn)題。



其實(shí)早在上世紀(jì)的戰(zhàn)爭(zhēng)期間,其他國(guó)家也有過(guò)類似的嘗試,比如美國(guó)在二戰(zhàn)期間,就造過(guò)一批水泥船,那時(shí)候鋼鐵都被用來(lái)造軍艦了,民用運(yùn)輸船只好另想辦法。

于是他們做了150多艘水泥船,有的還真參與了諾曼底登陸,不過(guò)戰(zhàn)后這些船基本都退役了,要么改成浮動(dòng)倉(cāng)庫(kù)、碼頭,要么直接報(bào)廢,沒(méi)有一艘能長(zhǎng)期在海上運(yùn)營(yíng)。

這說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題,水泥船不是中國(guó)特有的嘗試,也不是一次技術(shù)失敗,而是全球在特定歷史條件下共同走過(guò)的探索路徑,只不過(guò),其他國(guó)家后來(lái)有了更強(qiáng)的工業(yè)能力,鋼鐵產(chǎn)能上來(lái)了,自然就放棄了這種效率低下的辦法,中國(guó)在當(dāng)時(shí)也正是因?yàn)殇摬木o缺,才走了這條路。



也有人問(wèn),既然水泥密度比鋼鐵還低,為什么不能繼續(xù)用呢?這個(gè)問(wèn)題其實(shí)挺常見(jiàn)的,很多人以為船只要比水輕就能浮在水面上,這確實(shí)是浮力原理的基礎(chǔ),但問(wèn)題不在于材料密度,而在于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

船體必須有足夠的強(qiáng)度、韌性,還要能承受海上的各種外力影響,水泥雖然可以設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu),但它的抗沖擊能力和延展性真不如鋼材,一旦遇到碰撞或大浪,它更容易斷裂,而不是像鋼材那樣變形吸收沖擊力。

更重要的是,水泥船在維護(hù)上也不方便,鋼鐵船定期除銹、焊補(bǔ)就能繼續(xù)上路,而水泥船一旦出問(wèn)題,基本很難修復(fù),尤其是在海上,再說(shuō)運(yùn)輸效率,同樣載重的情況下,水泥船的自重更大,航速更慢,油耗更高,根本不劃算。



后來(lái)國(guó)家鋼鐵供應(yīng)逐步改善,水泥船自然也就沒(méi)有了繼續(xù)發(fā)展的空間,古田號(hào)在福州港區(qū)停泊了十幾年,后來(lái)被作為實(shí)習(xí)船供船政學(xué)校學(xué)生使用。

再后來(lái),因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)需要,徹底拆除,雖然當(dāng)時(shí)不少人呼吁把它保留作為歷史文物,但最終也沒(méi)能實(shí)現(xiàn),只留下了船名牌、羅經(jīng)等少數(shù)部件保存在船政文化博物館里。

雖然水泥船沒(méi)有進(jìn)入主流航運(yùn)市場(chǎng),但它也沒(méi)有完全從生活中消失,在一些特定領(lǐng)域,比如養(yǎng)殖平臺(tái)、內(nèi)河浮臺(tái)、漁船等,還是能看到水泥結(jié)構(gòu)的身影,這些用途對(duì)航速、靈活性要求不高,反而能利用水泥耐腐蝕、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn),在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)仍在使用。



最近幾年,隨著全球?qū)G色能源和可持續(xù)材料的重視,關(guān)于水泥船的討論又開始出現(xiàn),有研究機(jī)構(gòu)開始探討能否用復(fù)合材料改良混凝土,讓它在保持成本優(yōu)勢(shì)的同時(shí)提高強(qiáng)度和韌性。

但目前來(lái)看,這些都還停留在試驗(yàn)和理論階段,真正能替代鋼鐵船的材料還沒(méi)有出現(xiàn),不少國(guó)家在嘗試用鋁合金、碳纖維等新材料造船,但這些材料都存在價(jià)格高或者加工難度大的問(wèn)題,短時(shí)間內(nèi)也很難大規(guī)模普及。

可以說(shuō),水泥船的存在,是一個(gè)特定時(shí)代背景下的產(chǎn)物,當(dāng)年那艘古田號(hào)的建造,用盡了當(dāng)時(shí)工程師們的智慧和資源,也確實(shí)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的突破,雖然它只航行了一次就退役了,但它并不是一場(chǎng)盲目的實(shí)驗(yàn),而是一次有背景、有意義的探索。



在那個(gè)物資緊缺的年代,它承擔(dān)起了自己的使命,也為我國(guó)后來(lái)的造船技術(shù)積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

水泥造船聽起來(lái)像個(gè)笑話,但它背后其實(shí)是極其認(rèn)真的嘗試,雖然它沒(méi)能成為主流,但它曾經(jīng)真的存在過(guò),而且在最需要它的時(shí)候,完成了任務(wù)。

很多時(shí)候,一個(gè)看似簡(jiǎn)單的選擇,往往背后有著很復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)考量,水泥造船不是技術(shù)不行,而是現(xiàn)實(shí)不允許它繼續(xù)走下去。



這在今天看起來(lái)可能覺(jué)得可惜,但在當(dāng)時(shí)的條件下,它已經(jīng)做到了極限。

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