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2014年4月16日早上，韩国客轮“岁月”号，在韩国全罗南道珍岛郡屏风岛以北海域意外进水并沉没。4月18日，韩国方面开始使用气囊，绑在“岁月”号客轮身上，以阻止其继续下沉。一艘如此硕大且沉重的船只，相对比较单薄而轻盈的气囊，如何能托住它呢？在海上救援时，还会用到哪些设备？昨天，记者连线杭二中物理老师以及浙江省海上搜救中心专家，告诉你浮力以及海上救援的一些事。
利用浮力让船浮起来
气囊能浮起船只，靠的主要是浮力。昨天，记者特地请教杭二中的物理老师王世勇。
什么是浮力？浮力是指浸在液体（或气体）里的物体，受到液体（或气体）向上托的力。“除了通常能想到的液体外，气体也是有浮力的，比如氢气球能飘在空中，也是依靠了浮力的作用。”王世勇解释。
而物体能否浮起来，跟它受到的浮力有关，王世勇表示：“粗略来分，如果物体受到的浮力大于其自身重力，那这个物体就会上浮；如果两者相等，物体会处于漂浮状态；如果浮力小于重力，物体就会下沉。”
回顾一下浮力的计算公式F=G=ρgV。这里的F是指浮力，G是指被排开液体或气体的重力，ρ是液体或气体的密度，g是重力常量，V则是排开的液体体积。“从这个公式，我们能看到，物体受到的浮力主要与物体排开的液体或气体的体积有关。”王世勇表示。
因此，物体的沉浮，则进一步可以分为五类：第一种，当物体受到的浮力（F浮）大于物体的重力（G物），并且物体的密度（ρ物）小于液体的密度（ρ液），物体不在液体的表面时，物体的状态是上浮的。第二种，当F浮=G物，并且ρ物＜ρ液，物体在液体的表面时，物体的状态是漂浮。第三种，当F浮=G物，并且ρ物=ρ液，物体的状态是悬浮。第四种，F浮＜G物，并且ρ物＞ρ液时，物体是下沉的。最后一种，当物体与流体底面紧密接触时，其下底面不受任何浮力。
王世勇说，轮船、潜艇都是对浮力定律的应用。“潜水艇的上浮和下沉，是靠改变艇内存有的水量来实现的。如果要下沉，则补充水，使F浮G艇。”在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力。
“虽说在水里航行的船只，多少都是利用了浮力，但气垫船利用的可不是浮力，虽然它叫船。它是船体喷出气体，对水产生一定的力，这个力会反作用给船，让它贴水航行。”王世勇说。
仅靠气囊不足以打捞船只
气囊在海上搜救中并不罕见，充上气就能使用了。”浙江省海上搜救中心办公室负责人林谦科解释，简单来说，由潜水员潜到水下，用钢丝把气囊固定在沉船上，然后对气囊进行充气，就可以了，“除气囊之外，还有浮筒，也能起到类似作用。
“它能阻止船只继续下沉。”一位业内人士吴先生向记者补充。
要想把沉船彻底打捞出来，仅靠气囊够吗？“要看安排的气囊数量规格与沉船吨位的关系，一般还会使用一种叫起重船或浮吊船的设备，把沉船起吊至水面，然后把沉船的破损处堵住，再抽水排水，使沉船重新恢复浮态。”林谦科表示，我国现有的起重船最大起重重量能达到2000至5000吨。
“这是一种海上工程船，并不仅是为了打捞之用，还可以用于桥梁建设、港口船舶装卸作业等。”吴先生说，至于气囊和浮吊船使用的先后问题，他表示得按实际情况来看。
●纵深
1问：有网友问能不能像汽车一样，让船只也自带气囊呢？
林谦科：理论上来说可以，但实际操作上会存在问题，比如船体结构、所需气囊及充气装置的重量、水下环境等，都是这种设想需要克服的问题。船体本身有水密舱，而且被隔成一个个舱室，舱室间的开口或通道由水密门保持水密。好处就是在远洋航行中，即使有一两个舱区破损进水，水也不会流到其他舱区。从船的整体来看，仍然保持有相当的浮力，不致沉没。“船舶除了抗沉性，还必需具有一定的稳性，就是在外力作用时，船舶抵御倾覆，恢复正常浮态的能力。”
吴先生：根据相关规定，船上都配有救生筏，叫气胀式救生筏，在船沉到水下5米左右，就会自动打开，浮到水面上，上面配有一定量的淡水、药品和食品。但是这种船没有动力，主要是为了让人赢得等待救援时间。国际上，救援有“72小时”之说，就是在事发后72小时之内，无论船只内是否有生命存活，最主要的就是搜救，72小时之后进行船只打捞。
2问：船只水平沉没和倾斜，甚至倾覆沉没，救援是否会有所不同？
林谦科：相对而言，水平沉没的船只，打捞起来难度会小一些。倾斜沉没的船只，在捞出来之前，必须得先把船扳正过来，倾覆的船更加要这样，不然，打捞出水的沉船难以维持浮态。所以倾斜沉没的船只在打捞前，会比水平沉没的船只多一些步骤，难度也更大。并且，倾覆沉没的船只还不利于潜水员进入船舱进行探查。
3问：打捞沉船时，通常是整船打捞还是分割打捞呢？
林谦科：一般来说是整船打捞，特别是在沉船内还有遇难者的状况下。分割打捞也就是意味着，要在水下对船体进行切割，这可不是简单的活，要花费不少时间，并且切割下来的船体，得用起重船吊起。除非这艘船本身已没有任何利用价值，或是在航道清障时，才会采用分割打捞的方法，甚至直接对船体进行爆破解体后，再捞残骸。
吴先生：一般来说，没法整体打捞了，才会实施分割打捞。这是一件不容易的事情，并且持续时间比较长。首先要派潜水员下去探摸情况，比如沉船的角度是水平还是倾斜，比如船的着力点，比如船体损伤情况等。然后制定一个打捞方案，接着才是实施打捞。有时候，第一个步骤就要花费很多时间。
4月16日，韩国“岁月”号客轮意外进水并沉没。据报道，事发海域的水深约为30米，浪高为0.5米，水温为11.7摄氏度，搜救海域能见度仅为20厘米，流速达到每小时8公里，搜救条件并不理想。
据报道，“岁月”号在进水后两小时内，先发生侧翻，进而倾覆，而后船尾下浸、船首上扬逐渐下沉，直至船头底部的球鼻艏完全消失，90%以上船体倾斜进水。不到两个小时，整艘客轮就在搜救人员眼前彻底沉没。当时很多乘客被困在楼下商店、餐厅和娱乐场所，难以逃生。
从4月18日开始，“岁月”号下沉至水下10米处，人们担心船体下沉将导致船舱内的“空气囊”消失，威胁舱内幸存者生命。潜水人员开始给船身绑定打捞用气囊。报道称，单个气囊起浮能力可达35吨。韩方称，18日时，已成功绑定1个气囊，计划再绑25个。 |
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