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用冰塊建造的航母,總重達200萬噸,搭載150架戰機!

【瘋狂機械控第484期】二戰期間,英國海軍和運輸船隊在德國U型潛艇的打擊下損失慘重,導致戰爭物資極度匱乏。英國為了保衛自己的海上航線,提出了許多構想,冰航母計劃「哈巴庫克」就是其中之一。

二戰期間,德國潛艇一共擊沉了盟軍2826艘商船,毀壞了1450萬噸軍用物資。僅1942年11月,德國潛艇就擊沉了142艘船艦和86萬噸物資,英國這個靠海上補給的國家幾乎被封鎖。英國海軍上將蒙巴頓勛爵的指揮艦,甚至兩次被德國人擊沉,他本人也差點送命。

戰爭期間英國國內鋼材奇缺,無法建造很多的反潛驅逐艦與護航航母,用什麼對付德國水下潛艇成了戰爭的關鍵問題。英國記者兼情報人員的傑弗里·派克提出了「用冰塊建造航母」對付德國潛艇的設想,派克向蒙巴頓提出將北極海域的巨冰拖至大西洋改造成人工冰島。將大型浮冰作為盟軍空軍的臨時基地,用於起降戰機,為盟軍艦船提供空中掩護。

傑弗里·派克

相關技術人員隨即著手進行試驗,結果表明:100毫米厚的冰塊能抵擋槍彈的射擊,1.525米厚的冰塊能在15.6℃的湖水裡漂浮數周。於是,盟國決定建造一艘超大型冰制航空母艦。

1943年初,美國科學家赫爾曼·馬克和沃爾特·霍恩施泰因發現,將棉花和纖維加入淡水製作冰塊具有良好的機械性能和高強度。還有一個流亡加拿大的奧地利科學家赫爾曼·馬克研究出了特種冰,它是用14%的木屑(或者其他木頭纖維製品)和86%的冰混合,這種冰加工起來和木材一樣方便,卻和金屬一樣堅硬。當特種冰浸入水中,其表面會形成木漿成分的絕緣層,阻止冰塊的融化。

「冰航母」示意圖

派克敏銳地意識到特種冰是建造冰航母的絕佳材料,英聯邦贊助了這一研究,並將這個特種冰命名為「派克瑞特」。這一重大發現使蒙巴頓用冰製造軍艦的念頭又強烈起來,他立即向首相丘吉爾推薦,並組織技術專家進行研製。

「派克瑞特」冰塊

英聯邦在加拿大賈斯珀國家公園驗證冰航母的製造技術,專家小組在帕特里夏湖開始建造冰制試驗品。一個月後,建造了一個小型的原型艦船,尺寸是18*9米,排水量1000噸,用一馬力的製冷設備維持低溫。外面貼著木板,內艙壁塗有瀝青、船體上鑿著管道狀通風孔。神奇的是,這艘「冰航母」竟然度過了火熱的夏天而沒有融化。

帕特里夏湖上的冰制試驗品

英國海軍要求「冰航母」能抗擊30米高的海浪撞擊;航母上的冰跑道應適合重型轟炸機起飛;航母在受到魚雷攻擊後只須用冰水填上即可完成修復作業;整艘軍艦要有製冷系統保護冰層不融化等。

專家和工程師們在戰爭形勢的壓力下,日夜奮戰,三個月就拿出了設計藍圖:航母長600米,艦體厚12米,總重量約200萬噸,有26個螺旋槳推進器,安裝40個高平兩用炮塔,裝載150架雙引擎轟炸機或者戰鬥機,並將其命名為「哈巴庫克」號。至今該藍圖還保存在英國皇家海軍的檔案館中。

「冰航母」截面示意圖

冰航母機艙空間寬大舒適,中間用金屬板隔開,戰機需要起飛是由電梯升至艦上的跑道口。設計師們希望通過保溫隔絕和巨大冷氣機,使航空母艦即便在熱帶水域航行也不至於融化。

冰航母一共有三個備選方案:哈巴庫克一型:完全木質(很快被取消);哈巴庫克二型:接近軍方的要求,以「派克瑞特」冰塊為主材料;哈巴庫克三型:哈巴庫克二型的縮小版,預計可以更快的建造。最後軍方選擇的是哈巴庫克二型方案。

製作中的「冰航母」模型

冰航母船身採用的是12米厚「派克瑞特」冰塊,上層和普通航母一樣,是島式建築和飛行甲板,當然要比通常型號大得多。內部是鋼結構的機組,機艙等,同時加裝冷凍裝置保持低溫避免融化。

「冰航母」截面結構示意圖

「冰航母」設計吃水深度為45米,排水量約220萬噸。相比之下,尼米茲級航空母艦的排水量才10萬噸。按排水量計算,1艘巨型「冰航母」相當於22艘尼米茲級航母。其維修工作很獨特:冰航母哪裡出現漏洞,立即將冷水注入孔洞,立即冰凍。

「冰航母」結構示意圖,中間空隙用特製「冰磚」填補

這艘「冰航母」如果建成,可搭載150架雙引擎轟炸機和戰鬥機,由蒸汽渦輪發動機提供動力。「冰航母」外部是由纖維製成的絕緣皮包裹,從而減緩融化速度。他們經過測試後,決定用加拿大的雲杉樹纖維。

蒙巴頓將軍為了使「冰航母」計劃獲得通過,甚至還親自示範。1943年8月15日,在英美總參謀部魁北克戰略會議上,他拔出手槍對著牆邊的兩個冰塊開槍。第一個冰塊被擊得粉碎(用水凍結的冰塊),另一個冰塊毫無損傷,這個色澤混濁的冰塊剛度強度比普通冰塊大得多的是「派克瑞特」冰塊。

製作「冰航母」模型

蒙巴頓將軍稱:「利用這種經濟、快速的特種冰製造航空母艦就等於掌握了取得戰爭勝利的武器。」他還認為,一艘巨大的「冰航母」既可作為浮動島嶼停放大批飛機,又可作為反攻納粹德國控制歐洲大陸的跳板。

「冰航母」模型

當時絕大多數美英高級將領都相信了這一設想,並對「冰航母」充滿信心。美國總統羅斯福在蒙巴頓將軍的遊說下,也批准出資建造「冰航母」。但之後羅斯福發現,雖然單項設計都可行,但組成整體後卻矛盾百出,其中最主要的就是對艦上大型動力裝置的散熱量估計不足。

冰航母(中)與尼米茲級航空母艦(左)和衣阿華級戰列艦(右)的對比圖

航母是靠蒸汽輪機產生動力的,在整個過程中,會散發出大量的熱量,這對於冰塊是嚴峻的考驗。即使有製冷系統的保護,發動機啟動後,散熱也會使冰融化。同時冰航母的轉向也是問題,起初計劃使用發動機差速轉向,不過英國皇家海軍堅持要使用船舵,直到計劃結束,轉向機制的問題都沒有解決好。

「冰航母」結構示意圖

由於當時科技水平的限制,許多技術難題一時無法解決,「冰航母」計劃只好暫停建造,這艘冰制航母尚未開始航行,在試驗階段就報廢了。最後盟國海軍工程專家給出結論:「哈巴庫克」是個錯誤的項目,需要大量的產能製作冰塊,所需鋼材超過建造普通航母的數量。另外,其它海軍技術的發展,使得這個項目毫無必要。至此,冰航母項目終止。

「冰航母」計劃雖然擱淺,但科學家認為這項技術是完全可行的,「派克瑞特」特種冰被證明確實好於普通冰塊,極地圈使用它替代普通冰塊修建了一些特定建築。美國宇航局則認為,當年研究出的這種材料,或許將來可用於在火星或其他外星建設科研基地。

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