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近日，美國海軍約翰·S·麥凱恩號驅逐艦，在新加坡附近海域發生與商船猛烈撞擊的重大事故。目前部分水兵屍體已經被發現。在這一事件中，商船的一種特殊航行裝置，對美軍戰艦造成了巨大的損傷。這個裝置到底有什麼特別之處呢？麥凱恩號是兩個月來第二艘與商船發生衝撞事故的美國軍艦，是近期第四艘發生類似事故的美艦。連續不斷的重大事故，導致第七艦隊司令官已經被解職，美軍艦艇罕見的全部暫停活動，進行內部整頓。美國海軍發布的照片顯示，麥凱恩號吃水線以下的左舷處裂開一個大洞。美國第七艦隊在一份聲明中說，衝撞造成艦船的部分休息區和通訊室被淹。而造成這一重大創傷的，就是商船上的「球鼻艏」。球鼻艏，其實是船舶上非常「年輕」的一種設計。在泰坦尼克稱霸游輪界、大和級戰列艦稱霸亞太的時期，都還沒有使用球鼻艏設計。許多現代船舶，包括了商船和軍艦，都配備了球鼻艏。它突出在艦體前方，因此發生撞擊時，很容易像一把匕首那樣，插入對方的艦體。美軍最近兩次戰艦撞船事件中，部分艙室被球鼻艏猛烈沖擊，導致多人死亡。球鼻艏造成的破壞，最大的威脅是艦體出現的大洞，其實大多數在水面以下，使得相關部分會迅速進水，對艦艇和人員造成很大安全威脅。美軍第七艦隊被解職的司令奧庫安就對媒體表示過，大部分的破損是肉眼看不到的，因為在水線的下方。之所以現代船舶採用了球鼻艏，最主要的原因就是：減小阻力。船舶在航行時，在空氣和水交界處，會遭遇特殊的阻力 ―― 興波阻力。船首和船尾各會產生一系列波系，包括了橫波和散波。橫波基本垂直於航行方向，散波則呈現斜交關係。這些波系的能量，來自於船舶的航行能量，波系擁有越多能量，總能量中留給航行的比例就進一步降低。因此船舶設計上需要盡量減小興波阻力。為此，現代船舶設計上採用了球鼻艏。它位於船頭處，主要位於水線之下。球鼻艏能夠在航行時，形成有利的波浪，通過互相抵消的方式來降低相關「有害」波系的能量。這是一個非常巧妙的設計，因為在不額外需求能量的前提下，實現了降低無用的能量消耗，提高有益能量比例的目的。因此，原本不利的波系能量降低，興波阻力減小，船舶獲得用於航行的有效能量增加，也就航行得更快了。隨著船舶的進一步加大，球鼻艏發展為令更寬的船舶的「碎波阻力」降低，而對較窄的船舶，球鼻艏作用依然著力於降低興波阻力。今天，在最為龐大的戰艦――美國福特號航母上，也採用了巨大的球鼻艏。配合球鼻艏，船體也可以進行進一步優化設計，動力、航速控制也圍繞相關原理進行特殊處理，使得球鼻艏能在最有效的速度範圍上發揮最大作用。正因為球鼻艏存在最佳速度範圍，如果一種或者一艘船舶的常用航速發生變化，例如顯著降低，也存在調整甚至取消球鼻艏的可能性，因為這時原有的球鼻艏已經無法發揮原本設計的有益作用，反倒增加了阻力。遼寧號航母、001A航母、055驅逐艦、美國DDG1000驅逐艦，也都安裝上了球鼻艏。球鼻艏還提供了聲納等復雜設備的安裝空間，它能夠令聲納處於一個相對遠離艦體的位置，獲得更好的探測效果。球鼻艏還對降低船舶的縱搖有作用。必須強調，現代船舶的球鼻艏，和古代戰艦上專門設計來撞擊對手艦體的「沖角」，有著本質的區別。球鼻艏的強度雖然較好，但並沒有沖角那樣追求最大衝撞效果的目的，因此我們可以看到撞擊后破壞相對有限。本文為作者原創，未經授權不得轉載