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集装箱船如何工作

集装箱船是一座围绕宽阔甲板建造的浮动仓库。 看进船体内部,了解箱体停放在哪里、货舱如何被密封, 以及压载水舱如何在货物进出之间让整艘船保持水平。

水线 甲板集装箱 甲板之上的箱体堆叠 0 主甲板 堆叠基础结构 1 舱口盖 封住货舱 2 货舱 甲板之下的格位 3 机舱 主机 · 发电机 4 压载水舱 水 · 让船体保持水平 5 艏尖舱 船首压载 6 轴系与螺旋桨 推动舰船 7 舵 操纵航向 8
货物自上而下停放在哪里 甲板堆叠 → 舱口盖 → 货舱 → 压载水舱
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详细说明

什么是集装箱船?

集装箱船是一种围绕标准钢制箱体——集装箱——设计的货船,而不是散装袋货或大宗货物。它最显眼的特征,就是宽阔平坦的主甲板上堆满高高的箱垛。船体里其他一切布局,都是为了装下更多箱体、把它们保护好,并让舰船高效地航行。

甲板以下,船体被分成一个个货舱:这些封闭空间被做成竖向格位的网格,用来装下紧凑堆放的集装箱。货舱之下是双层底——由两层底板夹着一排舱室构成的坚固「地板」。靠近船首有一个压载水舱,船尾则是驱动螺旋桨的机舱。

为什么要看内部?

从外面看,集装箱船就是灰色船体上一堵彩色箱体组成的墙,很难看清这艘船是怎么组织起来的。隐藏外壳就能看清其中的逻辑:甲板上是箱垛,其下是密封的货舱,再往下是坚固的结构与水舱,而机械则位于最尾部。

两个思路支撑起整个设计。第一个是上下分工:大部分货物在甲板之上,起重机可以快速够到;其余的则塞进甲板下的格位里。第二个是平衡:当成千上万吨货物装上又卸下,海水会被注入或泵出压载水舱,让船体始终水平、平稳。

部件及其作用

1. 甲板集装箱 —— 顶部的箱垛

集装箱船最显眼的部分,就是装在甲板上的货物。集装箱船把大部分箱体堆放在主甲板之上,由起重机快速吊上吊下。这些箱垛被绑扎固定在甲板装置上,船体摇摆时也不会移动。

2. 主甲板 —— 坚固的工作面

主甲板是船体的顶面,造得很坚固。它承受每一层甲板箱垛的重量,并承载把集装箱固定住的栏板与绑扎设施。它同时也是货舱的顶盖,只在货舱开口处被舱口盖打断。

3. 舱口盖 —— 密封货舱

舱口盖是封住甲板上每个货舱开口的扁平盖板。它们必须把海水和雨水挡在货舱之外,因此紧贴甲板密封,箱体就堆在它们之上。抵达港口时,舱口盖被整体吊开,货舱才得以进入。

4. 货舱 —— 甲板之下的箱体

甲板之下,船体被分成一个个货舱。每个货舱都被做成竖向格位的网格,用导轨引导集装箱下放到位。把箱体这样一格一格地码好,既能防止它们在航行中滑动,也能把船体内的空间用到极致。

5. 压载水舱 —— 让舰船保持水平

在货舱之下由两层底板夹成的双层底里,布置着压载水舱。卸货时船会变轻,装货时又会变重,这会让船体倾斜、吃水不当。压载水舱正好解决这个问题:注入或排出海水,让船体无论载况如何都保持水平、平稳。

6. 艏尖舱 —— 调整船首吃水

在船首最前端、货舱之前,是艏尖舱。它同样是压载舱,用来调整纵倾——也就是改变船头入水的深浅。注入或排出其中的水,能帮助舰船操纵得更好,也让船尾的螺旋桨恰到好处地浸在水中。

7. 机舱 —— 位于船尾的动力

机舱是驱动舰船并运转其电力系统的动力舱室。它位于船尾、紧邻螺旋桨,使传动不必在船体内穿行太远。把沉重的机械放在船尾,也有助于平衡修长的船体。

8. 轴系、螺旋桨与舵 —— 让它前进与转向

从机舱向后,一根轴穿过船体通到螺旋桨。螺旋桨的桨叶推水产生推力,驱动舰船前进。螺旋桨之后是舵——一块扁平叶片,用来改变被推回水流的偏转方向;转动舵摆动船尾,从而操纵舰船转向。

为什么集装箱船把大部分箱体放在甲板上?

甲板上能堆放很高的箱垛,起重机可以直接、快速地吊上吊下;把大部分箱体留在甲板之上,也让甲板下的货舱更容易进入和装卸。这些箱垛会被绑扎固定,航行时不会移动。

舱口盖有什么用?

舱口盖是封住甲板上每个货舱开口的盖板。它们把海水和雨水挡在货舱之外,装卸时又能整体吊开,让货舱得以进入。

货舱里面是什么?

每个货舱都是一个被分成竖向格位的封闭空间。格位引导集装箱下放到位,并把它们固定住,让货物在航行中不会滑动。

集装箱船为什么要注入压载水?

卸货时船会变轻,装货时船又会变重。双层底的压载水舱注入或泵出海水,正是为了在这些变化中让船体保持水平和稳定。

什么是艏尖舱?

艏尖舱是位于船首、货舱之前的一个压载舱。注入或排出其中的水可以调整纵倾,也就是改变船头入水的深浅,以适应载况与海况。

为什么机舱在船的尾部?

机舱位于船尾、紧邻螺旋桨。把机械放在螺旋桨旁边,意味着把动力穿过船体的轴可以做得短一些,既节省空间,也缩短了动力传递的距离。

舵是怎样操纵集装箱船的?

舵是位于螺旋桨后方的一块扁平叶片。转动它就会改变螺旋桨推出水流的偏转方向,由此产生的侧向力摆动船尾,让舰船转向。

常见误解

货舱就是一整块空荡荡的大空间。 人们想象的是一个装满地散箱体的大空腔。
货舱被分成一个个格位。 每个货舱都是竖向格位组成的网格,引导并固定集装箱。
压载水只是白装的额外重量。 它看起来像是被顺手带上船的一舱死水。
它是被刻意调整的。 海水被注入或泵出,用来在货物变化时让船体保持水平、平稳。
主机直接驱动螺旋桨。 人们以为轴和螺旋桨就是按主机自身的转速在转。
两者之间还有齿轮与轴系。 主机的动力经轴向后传到螺旋桨,由螺旋桨推水。
满载时船浮得低只是因为船重。 它浸在水中的深度看起来是重量造成的固定结果。
纵倾是用水舱来管理。 艏尖舱与双层底水舱被注入或排空,用来设定船头与船尾的吃水。
免责声明: 图示为教学演示而做了大量简化。现实系统包含多得多的变量与复杂性。不适用于工程生产用途。不构成财务、政治或专业建议。