Abstract: Patching was the maj or method t o rest ore buoyancy of the shi p when it was br oken.It makes a great part in shi pπs anti2sinking syste m.The paper revie wed the basic theoretics and the technol ogy of shi pπs patching.Then point out the p r oble m s and deficiencies that were existent in the patching technol ogy,at last give the expectati on of the patching technol ogyπdevel opment,which has reference value f or the devel opment of our shi pπs patching technol ogy.
Key words: shi p;patching equi pment;patching method
0 引 言
舰船可能因受到、导弹、等各种武器的攻击，或因海损事故而导致舰体破损进水，严重威胁舰船的战斗力和生命力。大量海水进入破损舱室后，不仅会使该舱室的机械设备失去效用，而且会严重影响舰船的浮性 稳性，甚至直接造成舰船倾覆沉没等不堪设想的后果[1-2]。因此，舰船一旦出现破损，往往须立即采取措施进行堵漏。舰船堵漏技术一直以来都是舰船损管研究的一项重要内容。本文将对国内外舰船堵漏相关研究成果的现状进行综述，在此基础上分析指出其存在的主要问题，进而有针对性的提出解决这些问题的对策，为今后舰船堵漏技术的研究发展提供有益的参考。1 舰船堵漏理论研究主要成果 国内外关于舰船堵漏理论的研究基本一致，主要集中于破口类型的分析、破口处海水压力的估算、进水 量与排水量的估算等方面，所取得的主要成果分别概述如下。
111 舰船破口分析
舰船破口根据形状、大小、所处位置的不同，通常有多种分类方法。
根据形状的不同，舰船破口可分为圆形孔、长孔、栓孔、矩形孔等。实际战争中，击中舰船的武器不同，所造成的破口形状往往也不同。炮弹炸的洞往往是飞弹的好几倍；飞弹和炮弹很少造成圆形洞，通常是以一个角度击中舰船，造成细长的孔；跳弹造成常见
的栓孔；碎弹片造成特殊的形状，有燃烧穿过铝板形成的模糊圆孔及穿过钢板留下的不整齐的矩形孔[3]。另外，在大部分情况下，飞弹会冲击掉部分金属，并使剩余部分向内弯曲，形成锯齿状突出物，这使堵漏工作变得复杂。
根据大小的不同，舰船破口可分为小型破洞、中型破洞、大型破洞和裂缝等。小型破洞通常指直径250mm以下，面积0105m2以下的破洞。中型破洞
的直径通常为250～500mm，面积在0105～012m2之间[3]。大型破洞主要是由、、导弹、、的攻击造成，面积一般在015m2以上。裂缝一般呈不规则形状，有的狭长，有的凹凸不平，而且大多在舰船内部和舱室底部。
根据所处位置的不同，舰船破口可分为水线以上的破口、水线附近的破口和水线以下的破口。水线以上的破口代表另一种危害，夜晚这类破口会使内部照明暴露，会将舰船的位置泄露给敌方。水线附近的破口似乎不会马上出现险情，但是会破坏储备浮力。在高海情下当舰船摇摆时，破口就会进水，不仅会降低稳性，还会造成大量的自由液面。水线下的破洞对舰船浮性与稳性的影响最大，人员在堵漏时不仅需克服海水的压力，还要迅速适应复杂的舱室环境，所以水线下的破口是堵漏工作的重点，也是难点。
112 破口压力的估算
根据实际堵漏经验，一个人能克服700～800N 的海水压力[4]，对破口压力进行研究，有助于损管指挥官合理分配人员。
破口海水压力的大小与破口深度、舰船速度及海浪冲击力有关。一般作用在破口上的压力有3种：静水压力P
J
，水流冲击力P L及波浪冲击力P B。
P Z=P J+P L+P B。(1)
静水压力P
J
dc-hsdpa是指破口堵好后作用在破口处的压力，其大小与破口在水下的深度成正比，即:
P J=γHF,t。(2) 根据式(2)即可求得不同水深、不同直径的破口，水对堵漏板的静水压力。式中γ为海水比重, t/m3;H为破口中心在水线以下的深度,m;F为破口面积,m2。
水流冲击力P
L
是指在堵漏时，作用在堵漏板上的压力，其大小约是静水压力的2倍，即:
P L=2γHF=2P J。(3)
P L=2γ(H J+H D)F=
2γ(H J+v
2
2g
)F,t。(4)
波浪冲击力P
B
数值范围较大。据测定，沿海岸一带的冲击力约比大海上的要大1倍；不同海区的沿岸波浪力有差别，一般5～30t/m2以上。因此，应设法使受损伤的舷部和舱壁避免受到海浪的垂直冲击。113 进水量与排水量的估算
发现船体破损进水，要立即查明破损部位和范围，必要时应停车，以减少进水量和冲击力。船员要不断测量进水舱和相邻舱的水位，确定进水速度和漫流情况，并计算进水量。
舱室破损的进水量一般可按下式估算:
Q J=μF2gH。(5)
式中:Q
J
为破口每秒进水量,m3/s;μ为流量系数，破口面积较小或破口中心距水面较近时，取μ=016; G为重力加速度，以9181m/s2计。
当舱内水面超过破口位置时，则进水量为:
Q J=μF2g(H-h)。(6)
式中:h为破口中心在舱内水面下的深度,m。
为最大限度保持舰船的浮性，在对舰船进行堵漏的同时应进行排水作业，舰船排水能力一般由舰船所配备的排水器材功率大小决定，而根据文献[2]，舰船排水能力也可由下式估算: q=(d/4)2×50。(7)式中,q为舰船排水能力,t/h;d为排水管内径,in。
2 舰船堵漏技术研究主要成果
堵漏作业的实践性很强，影响其效果的因素也有很多，其中最主要的是堵漏器材与堵漏方法。
211 舰船堵漏器材
舰船堵漏器材是舰船堵漏的主要工具，是整个舰船堵漏技术的核心内容。美军认为堵漏的原则有2个：一是在破洞内填入某物；二是在破洞上用某物实施覆盖。根据这一原则，堵漏器材也具有多样性，不仅包括木塞、堵漏箱、堵漏垫等舰船常备的堵漏器材，而且包括毛毯、枕头、床垫等一些常见的生活用品。从实际使用的经验来看，这些器材都能起到很好的堵漏效果。下面分别对各种舱内、舷外堵漏器材进行相应介绍。
21111 舱内堵漏器材
堵漏木塞是以软质，不易劈裂的橡木或杉木制成，用来堵塞5～150mm的圆形或近似圆形的破洞、铆钉孔或破损管的器材。使用时便于打紧，被水浸泡膨胀后将卡得更紧，不易滑脱。
支撑柱适用于临时支撑堵漏器材的木柱。一般与堵漏垫木、堵漏木楔等配合使用。支撑柱一般选用松木制成圆形或方木的长条木材，要求干燥、无裂缝、无虫伤、端部平整。
堵漏箱是用木材或钢板制成的无底方盒。开口的四周镶有橡皮垫，上盖板中间开有小孔以便与螺丝杆连接，适用于舰船破洞向舱内翻卷的洞口。
堵漏螺丝杆是在舰船堵漏时，用以固定和扣紧堵漏板或堵漏盒的螺杆夹紧器，主要有活动堵漏螺丝杆、丁型堵漏螺丝杆和钩头堵漏螺丝杆。
堵漏板是用以堵挡周围平整的中小型破洞、裂口的各种板件，由两层木板及纹理纵横交叉的方式重叠钉成。规格大小不一，但宽度须小于肋骨间距，厚度应随规格的增大而增厚。堵漏时，应在板和破洞间放置软垫，以增加水密程度。也可在板中先钻好孔，然后用堵漏螺丝扣紧在破损部位。因结构不同，有软边堵漏板、活页堵漏板等。
21112 舷外堵漏器材
相对于舱内堵漏器材来说，舷外堵漏器材的种类较少，主要有堵漏毯和空气袋两大类。
堵漏毯又称防水席。舰船破损时，用以从舷外遮挡破洞，限制进水流量，是为进一步采取堵漏措施的临时应急器材。堵漏毯有轻型和重型两类。轻型堵漏毯是由3层2号帆布重叠，按经纬缝法制成。四周围有白棕绳，并嵌有眼圈共连接绳索用。备有四根钢管，必要时可插入堵漏毯中的特制的夹袋内，使用时防止堵漏毯被吸入破洞。重型堵漏毯是用钢丝编制成的正方形网，两面都用帆布缝牢，其中一面有绳绒附着物，四周围有钢丝绳。使用时以绳绒一面紧贴漏洞用以增加水密程度。
空气袋用坚固的橡胶帆布或等效材料制成，是一种充气袋形堵漏用具[6]。船舶破损时，用以堵漏水线附近漏洞，有球形和圆柱形2种。
212 舰船堵漏方法
堵漏方法与堵漏器材配套实施，根据舰船破损情况的不同，采取的堵漏方法也不同，这就需要损管人员准确判断，采取果断行动。一般说来，由于面临巨漏器材作业位置的不同，堵漏方法分为舱内堵漏和舷外堵漏2种。
21211 舱内堵漏方法
截止目前，国内外采用的舰船舱内堵漏方法主要有六大类。
1)支撑堵漏法
支撑堵漏法是舰船常用的堵漏方法，也是比较简便的堵漏方法。当发现破损进水时，首先用棉絮或其他软垫物品将洞堵住，再压以垫板，然后用支撑柱将垫板和软垫撑紧。支撑方式根据漏洞位置及舱内构件分布等具体情况确定。如漏洞位于船底支撑柱的根端可顶于甲板骨架上；如漏洞位于船侧，支撑柱的根端可顶于甲板支柱上，或用2根支撑柱，其根端分别紧顶于甲板骨架和船底骨架上。
触摸笔
2)堵漏螺丝杆堵漏法
堵漏螺丝杆主要有活动型、丁型和钩头型几种。它们的结构组成与堵漏方法都基本一致，以丁型堵漏螺丝杆为例，它由活动丁形杆(或钩头型杆)、软垫、垫板、垫圈、蝶形螺帽等组成，使用时将丁形杆并拢成一直线，伸出洞外，张开横杆，使它贴靠在洞口外侧的船体板上，再于螺杆上套上软垫、垫板
、垫圈，并旋紧蝶帽，使软垫紧贴在漏洞内侧的船体板上，从而达到堵漏的目的。
3)水泥堵漏法
水泥堵漏是广泛采用的堵漏方法，可与其他方法配合使用，以达到水密、牢固。对舱角等不易堵漏的位置也能使用。其操作方法为:①用堵漏器或支撑方法将漏洞堵塞，排除积水;②根据漏洞处船体构件的状况制作水泥堵漏箱，亦称水泥模板框;③调配水泥，水泥∶黄沙∶盐或苏打的调配比例为1∶1∶0101，其中黄沙的作用是使水泥凝固后结实不裂，盐或苏打的作用是使水泥快干;④倒入水泥，为防止漏洞尚有渗水把水泥冲走，可择水势弱处先填，逐步包围成一两股水，并于堵漏箱下部安置泄水管将水引出;⑤待水泥凝固后(约24h)用水塞裹上棉絮堵住泄水管，漏洞则全部堵住。
4)活页堵漏板堵漏法
活页堵漏板可用来堵塞卷边向内的破洞。先将堵漏板折叠起来送出漏洞外，然后打开堵漏板拉紧，并将螺丝杆套上撑架，旋紧蝶形螺丝帽即可将漏洞堵塞。一般用于直径300mm以下的圆形或近似圆形
水下焊接和切割金属可利用覆盖水密涂层的专门焊条。涂层熔化比焊条芯稍慢，这样在焊条的端头便形成一遮檐，水便不能接近焊条端头正熔化的表面。堵漏前，必须修整孔的边缘，用4～5mm厚的钢板裁切成三角形或直角形的补丁，按补丁形状清洁焊接处，在补丁上焊接1个或2个卡夹。堵漏时，要
用万用夹头或金属伸缩支柱将补丁紧压在船体上。先在补丁周围焊上几个点，然后再将整个补丁全焊上。
6)各种小型破洞的堵漏法
对于一些小型破洞，可以使用木塞、木楔、棉絮等进行堵漏，主要有以下3种方法:①用布或棉絮包住木塞，塞住洞口，再用木棰把它打紧，在敲打时，不能用力过大，以防把木塞打碎;②用浸过油漆的小块棉絮塞入洞内，再配以大小适宜的堵漏盒箱，紧贴漏洞处，然后用撑木固定好;③遇洞孔不规则，可先用适当木塞塞牢，再用浸过油的布或棉絮塞满空隙。21212 舷外堵漏方法力矩限制器
如前所述，舰船舷外堵漏器材主要有堵漏毯和空气袋两类，相应的舷外堵漏方法也可分为堵漏毯堵漏法和空气袋堵漏法2种。
1)堵漏毯堵漏法
先将堵漏毯的正面朝上铺在破口上方的甲板上，将堵漏毯底索(附有链条)自船首套到船底，沿两舷拉到破口处。前后张索由舷侧绕过船首与船尾并固定在船首尾的甲板上。将底索的一端和堵漏毯一角的眼环相连，在相对的一舷绞收底索的另一端，使堵漏毯沿船舷缓缓沉入水中。此时堵漏毯另一角的管制索控制毯的下沉深度，直到盖住破口处，然后固定管制索，并收紧底索和前后张索即可阻止水进舱内。
2)空气袋堵漏法
空气袋袋面有突出的大气嘴，使用时把袋塞入漏洞，利用潜水空气将空气打入袋中，空气膨胀后即将漏洞口严密堵住，可抵挡浪涌冲击力，减少进水量。
3 存在的主要问题与对策
311 舰船堵漏领域存在的主要问题
综上所述，通过对舰船堵漏理论研究并结合实际堵漏经验，目前已研制装备了一系列舰船堵漏器材并形成相应的堵漏方法，大量事实表明它们对舰船安全航行起着非常重要的保障作用。但是，由于舰船堵漏的复杂性和艰巨性，现有堵漏技术仍无法完全满足要一项实践性很强的操作，国内外在对其进行研究时，着重于对堵漏器材和堵漏方法的研究，而对堵漏理论的研究偏弱，除上文提到的相关理论外，未见更多的有关堵漏理论研究方面的最新成果。如今，国内外都依然期盼能有新的舰船堵漏理论出现，以大幅改善舰船堵漏技术的现状。
2)舰船堵漏器材装备不足。堵漏器材的先进完好是提高堵漏效率的关键，目前虽有种类较多的堵漏器材，但大部分舰船堵漏器材都是20世纪80～90年代以前生产研制的产品[9]，都是机械化程度低的人工堵漏器材，这些陈旧落后的堵漏器材直接导致了堵漏效率低下，无法满足现代化新型舰船对高效率堵漏器材的需求。
gcr15热处理工艺
3)舰船舷外堵漏方法不足。与舱内堵漏方法相比，国内外对舰船舷外堵漏方法的重视更显不足，现有的舷外堵漏方法，一般只对干舷比较低的中小型舰船能起到一定的堵漏效果，而对干舷较高的大型舰船，目前仍无切实可行的舷外堵漏方法，尚亟待进一步研究。
312 改善舰船堵漏技术现状的对策
为有效解决舰船堵漏技术存在的上述问题与不足，可结合新理论、新技术、新材料开展有针对性的研究，特别应重视对以下3个方面的深入研究:
1)完善舰船堵漏理论体系。理论是实践的基础，对舰船堵漏理论进行研究，有助于发明新型的堵漏技术装备器材，也有益于形成高效的堵漏方法。例如，某军事院校以流体力学中的伯努利方程为基础，对舰船舷外堵漏技术展开的相应研究，已取得较好的效果，其相关成果已被国家知识产权局受理为国家发明专利，可望使舰船的堵漏理论得以进一步的丰富和完善。
c型变压器2)提高堵漏器材的机械化水平。舰船堵漏是一个综合的过程，堵漏的效果不仅与堵漏器材有关，也与堵漏人员的专业水平有关，从训练的角度来讲，人的因素固然至关重要，甚至起决定性作用，而从装备研究的角度出发，人的因素具有不可靠性，堵漏器材对人的依赖性越小越好。因此，应大力发展以伯努利方程为理论基础，可实现高机械化的先进堵漏器材，以大幅提高舰船的堵漏效率。
3)大力发展舷外堵漏技术。与舱内堵漏相比，舷外堵漏有着诸多的优点：一是不受舱室环境的限
漏有较好的效果。因此，应对舰船舷外堵漏技术进行更为深入的研究，前述某军事院校研究的以伯努利方程为基础的舰船舷外堵漏技术专利成果，值得深入研究和推广应用。
4 结 语
鉴于堵漏技术对舰船生命力和战斗力保障的重要作用，本文特对国内外舰船堵漏基础理论、堵漏器
材与方法的研究现状进行了综述，在此基础上分析指出了当前舰船堵漏技术存在的主要问题，进而有针对性地提出了发展对策。本文所开展的这些研究，对今后舰船堵漏技术的发展具有一定的参考价值
，特别是最后对策中所提的以伯努利方程为理论基础的先进堵漏技术，更值得有关部门的重视与深入研究。参考文献:
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(上接第127页)
图7 系泊系统锚绳仰角比较
Fig .7 The comparis on of the elevati on of the mooring syste m
5 结 语
通过研究发现，浮框系泊系统的锚绳在波浪的作用下，前锚绳产生较大的张力，为了有效地约束网箱浮框前点的水平运动，在设计时应注意前锚绳的受力情况以增加网箱的安全性。
在对模型中系泊系统绳索的数值模拟结果表明，浮性锚绳不利于网箱的固定。特别是后锚绳，其相对于海床的仰角较大，且明显大于前锚绳仰角。因此，建议底端锚绳用重量较大的沉性材料以减小仰角，从而减小竖直方向上对锚的拉力，防止走锚。
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