淡水涓涓入航母
■方瀟澎 張雪松
胡三銀繪
在古代,船隻航行於大海,可供人使用的淡水量往往決定了航程。在現代,再先進的艦船也是如此,且淡水的用途更為廣泛。以航母為例,除了生活用水,常規動力航母的鍋爐用水、蒸汽彈射用水等等,均是淡水。
針對巨大的淡水需求量,航母是如何解決淡水問題的呢?主要有兩條路徑:補給和淡化海水。
補給主要有兩種方法:一是靠岸補給,二是海上補給艦補給。前者因航母淡水容量有限,且淡水長時間存儲會出現變質等問題,無法滿足航母長航需求。後者對補給艦補給能力、海況的要求比較高。因此,現代艦船大多配備有海水淡化裝置,航母更不例外。
淡化海水的方法有很多種。航母主要是採用蒸餾法淡化海水,反滲透法為之補充。
蒸餾法顧名思義,就是通過加熱將海水中的水分子轉化為蒸氣,冷凝後即可使用。這種方法可迅速生產出大量淡水,但運用能源加熱蒸餾管耗能巨大,除了航母,其他艦船運用相對較少。對於一般艦船來説,海水淡化設備消耗的電力過多,勢必影響軍艦的續航能力。但航母不同,尤其是核動力航母,其搭載的核反應堆可提供過剩的電力,有大量多餘的能量可用於蒸餾淡水。
反滲透法主要利用海水和淡水的密度差以及半透膜來完成淡化。半透膜是一種只許溶劑分子通過、不許溶質分子通過的膜。在用半透膜隔開的海水與淡水中,水分子就是溶質分子,海水中的鹽分、重金屬等物質就是溶質分子。人們通過技術手段向海水施加外部壓力形成滲透壓,使海水中的水分子“跑到”淡水裏,剩下溶質分子,從而達到淡化海水的效果。
據統計,反滲透法的能耗僅為蒸餾法能耗的1/40,但其效率比較低,因此多是中小型艦船的首選。
一般來説,既裝配蒸餾裝置,又裝配反滲透裝置,同時產生淡水滿足不同水質需求是航母的“標配”。但對於動力綽綽有餘的大型航母來説,淡水涓涓來,自然還是由蒸餾法“唱主角”。