打破冰山魔咒

　　一百年前的今天，一场“大船撞冰山”的海难震动全球，其给人们的冲击程度不亚于本世纪初“飞机撞大楼”的悲剧。在过去的一百年中，这场悲剧一直给人类的盲目自信敲响警钟，也给人类造船事业 以及航运安全留下了宝贵的前车之鉴。　　百年前，肉眼看冰山

　　是老天骗了泰坦尼克？

　　1912年4月14日晚23点40分，大西洋，一个风平浪静的夜晚，甚至一点风都没有。载着荣誉和骄傲的泰坦尼克号以几乎接近极限的速度，航行在漆黑的大海上。直到，瞭望员发现冰山……

　　由于发现冰山太晚，轮船的速度也太快，从瞭望员发出警报，到船头撞击冰山，只经过了短短37秒。

　　100年后，在即将出版的新书《一个充满欺骗的夜晚》中，英国历史学家蒂姆·马尔丁对“泰坦尼克号”瞭望员为何没能及时发现致命的冰山提出了新的理由。在考证大量历史文献后，马尔丁认为，1912年4月14日，大西洋冰川附近的大气状态对光线产生了超级折射，使得船员无法及时目测到冰川的存在。

　　在大气中，光线不是直线穿越的，当大气密度增厚时，光线折射会加强。通常而言，受气压因素影响，地球表面的大气比上层气体更热，因此，光线通常有标准的折射形式。但是，当地表大气异常热的时候，如在沙漠或很热的马路上，光线会愈加往较冷的高空折射，这种情况下，远方的物体看上去会显得更低，甚至重合在地平线上，比如在沙漠中突然出现了类似湖的景观，这就是“海市蜃楼”。

　　但是，当地表特别冷的时候，就会发生相反的情况。马尔丁说，在冰冷的大西洋海面，气温随着高度增加而增加，光线往更冷的地表折射，这就使得人目测的远方物体显得比实际更高，看上去也更近。而当地表温度尤其冷的时候，就会出现超级光折射，令物体发出的光扭曲。本来实际存在地平线上的物体，看上去却隐藏在地平线下。在非常冷的海平面，也会发生同样的情况——远处的冰山“藏到”了海平面以下。人们看到的海平面，实际是一个雾状的幻象。

　　马尔丁说，泰坦尼克号瞭望员发现冰山的地方，正是冰冷的拉布拉多寒流和较暖的墨西哥湾暖流交汇之地，是海流最为冰冷之处，但再往前一点，海水就会变得温暖起来。在冷暖洋流交汇之处，发生了强烈的热交换，足够造成“海市蜃楼”效应。

　　根据泰坦尼克号航海记录，当晚的海平面似乎有轻微的雾，但事实上，当天是非常晴朗的。在那个冰冷的夜晚，泰坦尼克号上的瞭望员看到的是带着轻雾的海平面幻觉，而它背后，却是真实存在的致命冰山。因此，当冰山突然从海底“冒出来”时，一切已经太晚……

　　百年后，雷达、卫星、海冰检测系统

　　“天眼”让冰山无所遁形

　　冰山——是泰坦尼克之死的“罪魁祸首”。

　　100年前，洋流、水温、光线，让冰山“隐身”。老天给这艘“神之船”开了一个致命的玩笑。

　　100年后，雷达的普及、卫星的上天以及海洋冰情检测系统的建立，让人类不再惧怕“冰山魔咒”。

　　如今，距离那个冰冷的夜晚已经整整一百年，海事科技的发展已基本可避免大船撞冰川的事故。

　　大连海洋大学航海与船舶工程学院副院长张亚对记者介绍，今天，海员们在观测冰山及恶劣气候等方面已普遍采用雷达技术，此外还可以借助卫星拍摄等手段。

　　今天的船只上，普遍装有雷达装置，可以在任何天气状况下对周围的环境进行监测。不过，雷达也不能把海面上所有细微的海冰都囊括其中，有的时候，哪怕是撞上小冰山，也会导致船只严重受损，而且，当船只数量增多时，撞在冰山上的风险也更多。此时，人类就会寻求太空中观测数据的帮助。

　　“今天，我们对于极地区域、冰山变化和海洋已有了前所未有的认识。”英国太空署专家对媒体说。今天，人类有大量的卫星在太空监测海洋变化，拍摄下冰山的范围、厚度和运动，而且，这些数据多已全球共享。

　　有的卫星还可以通过微波信号从地表反射回来的信息，精确定位冰山的位置，这是和一百年前的定位技术截然不同的方式。

　　2005年，全球成立了“极地观察”网络，通过地球观测卫星对极地圈进行监测和预测，其中也包括了对海冰和冰山的实时监测。

　　不过，冰山侦查技术也并非完美无缺。即使在今天，卫星也不一定能定位一些小冰山，或者区别一些冰山和船只。

　　直到今天，曾经淹没了泰坦尼克号的拉布拉多寒流还在持续不断地将北极的冰山送到广阔的大西洋上来。而且，在全球变暖背景下，北极冰消融更快，也有更多的冰山往南移动。有的时候，这些冰山甚至以“冰山岛”的形式漂移。2010年，加拿大附近海域的一些船只和石油钻井就得到警告，称有一块如纽约帝国大厦一半高的冰山可能带来威胁。所幸，经过卫星监测，这块冰山最后分裂成很多小块，但科学家仍用飞机投下跟踪标记，实时跟踪其中大块的海冰。

　　一些国家，比如美国还设立海洋冰情检测系统，对北大西洋上的浮冰进行观测和研究，以实时记录冰山漂浮状况，并通知附近船舶。这就让船舶可以不用持续不断地观测漂流冰层的位置。一百年前，如果泰坦尼克船长拥有卫星探测的冰山信息，雷达也能识破老天布下的谜团，海洋冰情检测系统也能及时向他们通报冰情，这场旷世悲剧也就完全可以避免。

　　本版采写/新京报记者 金煜 实习生 韩旭阳

　　造一艘永不沉没的邮轮？

　　泰坦尼克号的设计是百年来人类津津乐道的话题，这艘被称为“永不沉没之船”最终的沉没，让世人知晓，船舶设计没有最好，只有更好。

　　世界最牛邮轮“海洋魅力号”

　　2010年10月28日完工，当年年底成功首航。长361米、宽66米、水面高72米、排水量达22.5万吨。共有16层甲板和2704个客舱，可搭载6360名游客和2100名船员。其内有模仿纽约中央公园修建的绿色植物区、家庭户外娱乐区、4处风格不同的游泳区、两座攀岩壁、1个篮球场，还有数十家酒吧和餐厅。

　　关键词——铆钉 如今造船工艺重焊接

　　百年前

　　最初，众多人以为冰山在泰坦尼克号船侧穿了一个洞。然而，此后的研究发现，是船壳上出现了多个进水点，让水在各个船舱之间流动。

　　根据科学家此后对残骸的“犯罪现场侦查”，发现有一种可能，即钢板中的一种冶金失去了弹性，在冰水中变得脆弱。不过，1998年，冶金专家蒂姆·菲克在对残骸船身样本进行检验后认为，这样的钢材质量在当时来说并没有问题。

　　在菲克看来，最关键的问题在于连接船身的小小铆钉。也有研究者认为，当时制造泰坦尼克号时的钢铁冶金能力并不弱，但生产出来的铆钉则不够强健。有人发现铆钉制造过程中加入了过多的矿渣，矿渣是在锻造时不可避免的副产品，但如果铆钉中矿渣过多过密的话，就会令其变得脆弱而无法承受撞击，进而发生断裂，最终令海水涌入密封舱。

　　百年后

　　大连海洋大学航海与船舶工程学院副院长张亚表示，现在的大型邮轮船体均采用合金钢。目前，各国船级社规范中均对船用钢材的力学性能(即材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率以及断面收缩率等)有明确的要求，并且将船用钢材分为一般强度船体结构用钢和高强度船体结构用钢两类。

　　据其介绍，铆钉技术是船舶建造业早期采用的一种主导工艺，由四名工人分组分别负责烧铆钉、送铆钉、撑铆钉以及打铆钉的工艺。当时船舶上用的铆钉其最大直径为1英寸(约合2.54厘米)。劳动强度高，工作效率低。目前该项技术在造船方面很少使用。对于铆钉质量也是有标准要求的，不符合标准的是不允许用于造船的。

　　如今，造船的关键工艺是焊接，它在船舶建造中的应用水平直接影响造船的质量和建造周期。

　　关键词——防水密封舱 双层船底减少进水几率

　　百年前

　　有很多人认为，如果泰坦尼克号直接撞向冰山的话，或许情况还不会那么糟。他们认为，泰坦尼克号的船首更为牢固，如果直接撞向冰山，影响的可能只是防水密封舱的一个到两个。然而，撞向冰山的是泰坦尼克号的右舷，更为脆弱的船身随即出现了一个300英尺(约合91.44米)的大洞，于是六个密封舱全部暴露在海水中。

　　另外一个可能的设计缺陷是，泰坦尼克号的抽水泵只有一个。如果它有多个抽水泵的话，或许可以及时将防水密封舱的水抽出来。

　　百年后

　　在泰坦尼克号海难发生之后，白星海运公司改进了泰坦尼克号姐妹船的设计：

　　首先，将船底打造成双层，横跨船身底部。此外，船体和船身中留有空间，这样，当船舶搁浅或在水下发生碰撞时，船底可能被刺穿，但不会伤及主船体的底部甲板。

　　随着双层船底的使用，因船底受损而导致防水密封舱进水的几率降至最低。而通过将双层船底向上延伸到船身两侧，这等于给船舶侧面也加上了双层保险，可大大避免发生此类因船身受损而导致沉船的事件。如果一旦发生冰山撞击或者同其他船舶撞击，这项改进措施可保证船身不会受损，只有船身双层侧壁之间可能进水，而防水密封舱则安全无虞。

　　此外，白星海运公司还提高了防水密封舱的横向隔水舱壁位置，并为现代船舶设计所用。

　　当泰坦尼克号的船身被冰山划开之后，海水涌进船头的防水密封舱内，此时船头重量加大，船身前倾，海水从受损的防水密封舱进入毗邻的舱内，最终导致船身断裂下沉。防水密封舱虽然名为 “防水密封”，但其实它只能将水暂时封闭在舱内，但是各个防水密封舱的顶部是敞开的，而且其舱壁也只比水线高出几英尺的距离。而通过提高防水舱的位置，一旦船头防水密封舱进水，船体前倾，防水密封舱内的水也不会涌入相邻的其他舱内，从而方便控制和隔离进水的受损防水密封舱和受损的船体部分。

　　1948年的国际海洋人身安全大会详细制定了海上客运船舶防水密封舱的朝向、长度和数量。防水密封舱，其主要用于提高船舶对水下船身损坏的应对能力，控制船身进水速度和位置。因为为保证进水后，船身仍能保持平稳，防水密封舱必须为横向或横跨整个船身，而不能采用纵向修筑。这是因为一旦船身一侧受损进水，水将会横向蔓延进隔水舱内，可保证船身两侧重量持平；而纵向隔水舱进水之后，将导致船身重量不均，从而向一侧倾斜。

　　防水密封舱的长度则视船身的长度而定，但须同船身长度保证正比例关系。防水密封舱的数量也由船身型号大小而决定，但不论船舶型号如何，都需要保证最少建有两个防水密封舱。

　　关键词——救生艇 救生艇须配食物和水

　　百年前

　　对于泰坦尼克号救生艇不足的说法，有专家表示，事实上，数量其实是符合法定要求的，当时的救生艇数量并非基于乘客数量，而是基于船的吨位，而且，其目的主要是用以将遇险船只的乘客转移到另外一艘船上。大连海洋大学航海与船舶工程学院副院长张亚指出，泰坦尼克号的救生艇的问题主要在于没有恰当使用。

　　事发当天，第一艘救生艇在混乱之中放下，一共65人的位置只做了28人。虽然大部分妇女儿童都送上了救生艇，但当时还有很多人不愿意下去，他们以为还是呆在船上更安全。结果，当所有救生艇离开时，很多都完全没有装满人。

　　百年后

　　大连海洋大学航海与船舶工程学院副院长张亚表示，目前我国的《海船法定检验规则》中对救生设备的配备数量、安放位置等均有明确的要求。

　　泰坦尼克号海难后，新的安全管理条例规定每一艘救生艇都必须配有船桨、指南针、信号灯、食物和水；除此之外，大型轮船需配有两艘摩托救生艇。

　　关键词——船舵 船舵有争议

　　百年前

　　关于泰坦尼克号的沉没原因，有人认为与船舵有关，“当时的船舵太小，如果大一点的话，就可以避免这场灾难”。对于船舵的讨论还在继续，英国广播电台历史频道的一份研究认为，虽然泰坦尼克号的船舵符合当时的标准，但在设计上缺乏技术创新，几乎只沿用18世纪时的设计。

　　百年后

　　大连海洋大学航海与船舶工程学院副院长张亚认为，在船舶操纵性问题上，最简单的方式依然还是依靠舵面积来保证。此外，在舵的设计过程中会对整个舵系统综合考虑。

　　关键词——监管机制 卫星通讯系统监管安全

　　百年前

　　全球海事没有任何监管机制。

　　百年后

　　在泰坦尼克号遇险两年之后，全球海事界迅速出台了《国际海上人身安全公约》(SOLAS)，并且成立了国际冰情侦查机构，其至今还在为保护船只免受冰山影响而作出努力。

　　泰坦尼克号海难不仅促使了船舶设计的改变，同时也促进了监察系统的建立以管理海上客运船舶的安全问题，多数海上安全监管机制都是在1948年国际海洋人身安全大会上建立的。

　　强制使用无线电、提高救生艇容载量和实施海洋冰情监视预警，以上三项均是为避免泰坦尼克号海难而提出的。无线电是海洋船舶的主要通讯方式，安全监察机制要求1600吨位以上的船舶必须备有无线电通讯装置，这将有利于船舶接收天气预报，检测船舶位置以及危急状况求救。

　　全球通用的“全球海上遇险与安全系统”则主要由卫星通讯系统和地面无线电通讯系统构成，其不仅可以更大范围、更迅速、可靠地发送救难信息，还能以自动、半自动的方式取代以前的人工报警方式。

　　B10-B11版采写/新京报记者 金煜 实习生 韩旭阳

　　新京报制图/师春雷

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