船锚的工作原理是什么?船锚是怎么固定在海底的

一艘20万吨的巨轮,船锚的重量却只有10吨,它是如何让巨轮停下来的?如果水下是万丈深渊,锚链不够长,又该如何用船锚将巨轮固定住?
船锚的工作原理是什么?船锚是怎么固定在海底的

古代的航海轮船,想在海上的某个地方停下,只需要将铁块,或者装满大石头的篓筐用绳子拴住,沉入水底就能让船停下来。

随着船只的体量越来越大,古代大型航船已经有了配备的船锚系统,如今载重可达几十万吨巨轮所使用的船锚重量自然也要随之增加,比如一艘20万吨的巨轮,船锚就重达10吨。

但如此重的巨轮,船锚的重量只有其2万分之一,又是如何让巨轮在大海中停下来的?

船锚的工作原理是什么?船锚是怎么固定在海底的

其实现代巨轮将船锚抛入水中,让船停下来的操作与古代没什么差别,只不过随着船锚的重量增加,不可能仅用一根绳子就栓得住时重达十多吨的船锚。

如果巨轮需要在某一地点停下,船员就会操纵船上的机器,放下船锚,这时船锚会在锚链的牵引下下沉到海底。

此时如果船只和锚链受到了风浪的干扰,就会给船锚提供一个拉力,这个拉力和船锚自身的重力相互作用,就会让船锚卡入海底的泥沙中,起到固定船只的作用。

当然,如果抛锚的地方土地太松软,锚就难以固定,卡不住东西,此时如果船只没有关闭动力系统,或者锚链出现变动,拉拽船锚的话,船锚就只能在水底留下一片“耕地”的痕迹,也就是“走锚”。

固定不住船的话,如果附近有其他船只或者礁石,船只就容易发生碰撞事故。

当然也不能选择有很多岩石或者礁石的海底,否则船锚虽然可以找到卡的地方,但停船一时爽,开船火葬场,等船只要继续航行,船锚就会带来很大的安全隐患。

如果海面上风浪很大,船只开动的马力和船锚卡住的拉力相互作用,很有可能导致锚链绷断。或者是船只不得不最后砍断锚链,放弃船锚。

如果船锚勾到石头还好,放弃船锚也就是了,但如果船锚勾到了电缆,甚至还会有牢狱之灾。

2021年,一名59岁的乌克兰籍船长就被澳大利亚联邦警察局逮捕了,原因是他所操纵的集装箱船在澳大利亚水域停靠时,损害了一段连接澳大利亚和新加坡的海底电信电缆。

所以在航行的时候,除了要选择软硬适中的粗糙沙底,或者粘性较强的土质海底外,还要认真牢记海图上的所有标记,确认停泊地不会碰到电缆等设备,这样不管停船还是开船,都不会有太大问题。

不过,前面也说了,船锚和船只的重量比上万,光靠一个船锚是无法让船彻底停下来的,一般的巨轮货船、航空母舰等一般都会安装3个船锚,两个使用,一个备用。毕竟前面提及了,如果船锚卡死,不得不放弃船锚的话,后面的航行中如果还需要停泊,没有船锚可不行。

不过,巨轮能够停在海面上,并不是仅仅靠船锚,在船锚卡入泥土,为船只提供了拉力之后,船链还要将这个力传递给船。

不过,锚链的总重量比船锚要大得多,虽然从船上往下看,锚链是垂直沉入的,但实际上在水下,有相当一部分长的锚链都会躺在水底,与锚的作用力保持水平,此时锚链与海底的泥沙之间也形成了一定的摩擦阻力,从而帮助船锚一起让船只停下来。

船锚的工作原理是什么?船锚是怎么固定在海底的

所以锚链的长度一定要远大于海水的深度,一般放出去的锚链长度,是海水深度的4-7倍,那要是船只行驶到特别深的海域,比如说马里亚纳海沟上方,锚链就需要制造几万米长吗?

那当然不可能了,锚链的重量可比船锚重得多,一般上万吨以上的轮船,锚链也只有12节,相当于330米左右,而美国的企业号航空母舰,锚链也才只有656米,重量在200-300吨左右,如果要制作上万米的锚链,这个重量是巨轮无力负担的。

另外,巨轮即便是驶入了深海区,一般也不会随意找地方停泊,因为船只在出海之前,会按照海图,提前选择好合适停泊休整的抛锚点,除此之外,只有在进入港口浅水区的时候,才会抛锚固定。

如果遇到了突发情况,不得已非要在深海区静止的话,一般也不会使用船锚。因为锚链的长度有限,如果将锚链全部放完,有可能锚链会从船上崩裂,反而根本无法停船。

不过一般遇到这种问题的都是航母,这时候航母就会启动船上的动力定位系统(DPS),从而让船停止。

深海钻井平台一般也是用这种定位系统固定位置的,不过因为这套系统价格不菲,而且还比较耗油,所以一般的大型货船也不会安装。

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