转【随性科(shui)普】人类流水线工业的巅峰之作——自由轮

波特兰的俄勒冈造船厂镇楼
少女祈祷中(划掉)爸爸下饺子中
美利坚不问敌人有多少,只问债券在哪里( ????? )



楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:36:00 +0800 CST  
二战开始以后,为了切断美国对欧洲战场(主要是没有陷落的英国)的战争补给,德国开始了“无限制”潜艇战,并为此先后累计装备了成百上千艘潜艇在大西洋各处游弋,无论军用还是民用船舶,只要不是轴心国的,出现在大西洋上德国就统统用潜伏在各处的潜艇予以击沉,以此来阻止英国和欧洲战场的武器和其他物资来源,迫使其投降,从而使德国可以赢得整个欧洲打赢世界大战。
(邓尼茨:我就是要当人头doge呀

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:37:00 +0800 CST  
于是英国最铁杆的盟国美国不得不面对一个巨大的问题:如何才能有效应对德国的无限制潜艇战,保证对欧洲战场的后勤供给来赢得这场世界战争。
美国政府招了一些顶尖的数学家来研究这一问题,数学家们经过各种复杂的计算分析,得出的结论是:他们想了很多战术策略,比如如何编队才能更有效应对潜艇袭击等等,不过虽然战术上可以用很多办法方法来改提高补给船队的防御能力,但是这个问题的唯一真正有效的解决办法是——
美国的造船速度必须超过德国潜艇能够击沉的速度!
也就是美国的生产能力必须达到其新生产的货轮加上上面满载的货物让德国潜艇来随便打,你能打沉的速度都赶不上我生产的速度,这样才能保证赢得战争。
尼玛这都敢说是一个科研结论

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:38:00 +0800 CST  
居然没人←_←@沙漠小飞@会玩的泽东@kksk99

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:41:00 +0800 CST  
但是美国政府却是非常严肃认真地看待这一貌似可笑的研究结果,并真的开始迅速着手实施,这就是著名的自由轮/胜利轮计划。
当时德国潜艇在大西洋上伏击击沉盟军运输船的平均速度是每个月50万吨,所以美国政府的目标是要新增每月100万载重吨以上的新船生产能力,而且同时还不能影响任何其他已经在超负荷运转的战争物资的生产量。要知道那是在二战时期,机器人等现代化的自动生产设备还是科幻故事,生产线也还是非常原始的时代

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:41:00 +0800 CST  
还没有人


楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:42:00 +0800 CST  
美国海事委员会基于腐国佬的汤普森型货轮(名字源自桑德兰的汤普森造船厂),设计了EC2-S-C1型船。
该船型被设计得结构简单非常容易建造外形也相当丑陋,以至罗斯福大统领给自由轮起了“丑陋的小鸭子”的绰号。爸爸国对其寿命和耐用性要求并不高,当时认为一艘新船只要能完成一次跨越大西洋的航行没被击沉把一船货送到欧洲就算成功完成使命了。(有钱任性一次性使用)
但后来的实际使用中该型船有很多在二战结束后仍在很多国家的商船队中服役到六七十年代,说明这些在战争中仓促快速生产的船舶质量其实并不差。

EC2-S-C1型船满载排水量14350吨,这个数字现在看起来不算大,但是在当时这已经是相当大的万吨轮了,相比之下TG第一艘自行设计建造的万吨级远洋货轮东风号是1968年才建成下水的。
选择这个吨位也是经过精心考虑的折中优化结果,太小的话效率太低抗风浪生存能力差而且需要太多人力,太大的话则损失更快,一旦有一艘被德国潜艇咬住击沉就是巨大的损失。


楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:45:00 +0800 CST  
为了降低成本保证生产速度提高可靠性以及能够适应战争中能找到的任何劣质的燃料,EC2-S-C1没有采用柴油机做动力,而是使用了更原始的锅炉推动一台GMC三段膨胀式蒸汽机——因为这个原因EC2-S-C1自由轮成为现存极少的仍能航行的大型蒸汽机船舶,美国大片《泰坦尼克号》电影中巨大的蒸汽机的镜头就是在美国旧金山渔人码头保存的自由轮“杰里迈亚·奥布莱恩”号(Jeremiah O'Brien)的机舱里拍摄的。
目前世界上仍保存有两艘可以航行的自由轮(另一艘在巴尔的摩)作为博物馆展出,每年都会搞一次出航活动。



楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:46:00 +0800 CST  
组装好的GMC蒸汽机高19英尺,长21英尺,重达27万磅,可以驱动自由轮的直径18英尺的4叶螺旋桨达到最高11节的航速,加一次燃料的最大总续航力为19000海里,足够跨越大西洋往返的。


楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:50:00 +0800 CST  
时间回到1930年代
汤普森船厂大少Robert Cyril Thompson和船厂制图部的工程师们借用了英国国家物理实验室(National Physical Laboratory)位于泰丁顿的流体实验室,在其水槽中测试各种船型的优劣。经过多次试验,他们选定了一种当时在英国商船中不多见的船型:船首柱前倾,船底呈V字型,而非普通货船的U字型。
这种船型可以减少阻力,从而在安装普通主机的情况下提高船速(对于船主来说,船速是决定运营成本的一个关键因素)。根据汤普森船厂的估计,这种船的造价在10万英镑以内。
1935年,“使命”号(SS Embassage)在汤普森船厂下水。这是第一艘采用汤普森船型的货船,载重吨位9100吨,造价9.5万英镑,船东是纽卡斯尔的哈尔兄弟公司。“使命”号用的的主机是三胀式蒸汽机,输出功率为1500马力,航速可以达到10节。当以全速航行时,每天只消耗16到17吨煤。
在“使命”号之后,汤普森船厂又设计了“多灵顿宫廷”号(SS Dorington Court)和“帝国自由”号(SS Empire Liberty),而后者成为自由轮的设计蓝本。

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:51:00 +0800 CST  
小胡子开始到处浪后,腐国船厂处于生产饱和状态,因此腐国政府在1940年委托美国的船厂为其建造60艘商船,来补充战损并支援商船船队。大少奉命加入驻美采购团(British Purchasing Commission),携带“帝国自由”号的设计图纸前往美国。
但是,由于1936年的《第二次商船法案》,苦逼的大少拜访了35家美国船厂,随后又用1个星期参观了加拿大东海岸的一些船厂。10月29日,大少向国内发回一封重要电报:“美国国内现有的大船厂中,没有任何一家能够抽出人力和船台来为我们建造货船……我们只能求助于众多的小型船厂,甚至其他工厂。”但是,“在美国的工厂主中,普遍存在这样一种情绪,认为英国孤军奋战,即使不战败,恐怕也没能力偿付订单了”,因此对于接受英国订货都不是很热心。
《第二次商船法案》(The Merchant Marine Act of 1936),其内容包括鼓励船主对老朽的美国商船队进行更新,每年建造50艘远洋商船,半数为蒸汽轮机动力,半数为柴油机动力,到1946年时建成500艘商船。这些商船必须在美国本土建造,与海外造船之间的差价由政府补贴。
此外,美国政府又鼓励各大石油公司建造100艘油船,费用由石油公司承担,但其性能(速度、航程、容量)要符合未来海军征用的要求,所需的额外费用由政府承担。此外,所有这些商船在交货时船主只需交付造价的25%,其余船价由政府做担保,由船主分期支付。
而法国战败后,美国商船造船量更是猛增,其规模从原先的每年新建50艘增至200艘。

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:51:00 +0800 CST  
怎么还没来人


楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:52:00 +0800 CST  
此时,一个牛人出现了,他就是美国工业家亨利·凯泽(Henry John Kaiser)。
凯泽愿意接受英国的造船订单,当时凯泽在西海岸拥有一系列工业实体,同缅因州的巴思钢铁公司(Bath Iron Works)和托德造船公司(Todd Shipyard Corporation)也有紧密的合作关系。
最终合同到手,并且美国方面对英国方面的原设计图做了一项重大修改,大量地用焊接替代铆接(只有肋材部分除外)。
这有两个原因,一是焊接可以大大加快轮船建造速度,二是美国缺乏有经验的造船铆工,他们被海军船厂和大造船厂优先征用了。此外,焊接还可以节约钢铁,减轻总重。一艘自由轮采用焊接可以比铆接节省约200吨的重量。
这些船只的设计非常简单,但是载货量非常大(在当时的水平来讲)。尽管蒸汽机在美国商船上早已过时,但当时英国的新建货船几乎全部采用蒸汽机,以英国的威尔士无烟煤为燃料。自由轮使用一台1846千瓦的往复式蒸汽机做为动力。俄亥俄州的通用机械公司成为主承包商。为了便于将工程分包下去,动员更多的小公司参加生产,蒸汽机由最初的8个部件细化成了350个部件。(在二战中,美国一共为英国生产了3259台三胀式蒸汽机,每台重118吨。)

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:52:00 +0800 CST  
在美国,1936年以后根据《第二次商船法案》建造的货船分别被称为C1、C2、C3型(C代表Cargo,即货船),长度分别在400英尺以下、450英尺以下和450英尺以上。这些船是按照传统的造船工艺建造的,质地精良,都装有蒸汽轮机或柴油机,航程远,速度快,预期使用寿命长达30年,但缺点是建造周期太慢。
法国阉鸡躺了后,快速增加的造船量成了一个问题,因此美国海事委员会打算采用给腐国造的这60艘货轮的设计大量地建造一种结构简单、航速慢、但预期使用寿命只有5年的货船。
反对的声音主要来自美国海军,他们反对建造慢速货船,因为这样会给海军的护航工作带来困难。另一方面,美国海事委员会主席兰德海军少将(Real Admiral Emory Scott Land)也倾向于不使用英国人的设计。他认为这些设计太老,不适合美国的情况(当时美国是世界上最大的石油和成品油生产国,煤炭质量则不如英国)。

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:53:00 +0800 CST  
1941年1月,兰德向国会预算委员会提出拨款大量建造“紧急货船”的提案,在这份提案里,他承认英国人的设计是可取的,不过要按美国的情况做一些改动。比如说将燃煤改为燃油、用水管锅炉取代圆锅炉、以及油舱取代煤舱等等细节。国会委员会在给兰德海军少将的回复中认为,这种货船“可以满足运输的基本要求,不过航速缓慢,设备简陋,结构粗糙,不适合和平时期海外航运的要求……就紧急生产和大量生产这两点要求来看,这种(海洋级货船)设计可以说得上是优秀的,在紧急情况下可以建造这种货船。它们在和平时期也许可以担任沿海运输任务……”
说到底不就是狗大户看不上腐国的小家子气呗

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:53:00 +0800 CST  
漫长的前言结束了
1941年2月,罗斯福总统在“炉边谈话”广播中宣布了要大量制造一批新型货轮给欧洲战场进行后勤补给的消息,他在广播中说这些船“将给欧洲大陆带去自由”。在第一艘船的下水仪式上,罗斯福引用了美国独立战争中的政治家帕特里克亨利在1775年的演讲中的一句名言:“不自由毋宁死”。这批船以及后续建造的几千艘同型船因此被而称为“自由轮”(Liberty Ships)。


楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:56:00 +0800 CST  
凯泽大佬自然又蹦了出来,他说他可以接受自由轮的所有订单,而且可以实现那个看似不可能实现的目标——在不影响任何其他船舶军工生产的同时,使新自由轮的下水速度超过德国人能够击沉的最高速度!
大佬手下两家新的船厂,俄勒冈州波特兰的俄勒冈造船公司,以及马里兰州巴尔的摩的伯利恒-法菲尔德船厂,成为了最初的承建商。1941年秋天,又有七家专门建造自由轮的船厂开工兴建。
到自由轮建造高峰的1943年,全美国有18家船厂牵涉到这项庞大的生产计划中,其中9家在东海岸,5家在西海岸,4家在墨西哥湾。这18家船厂中,有6家属于凯泽企业麾下。
稍事休息,顺便有个问题:
当时蝗国总共有多少能建造大型船舶的造船厂呢

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:56:00 +0800 CST  
继续
凯泽大佬原本的主业是经营金属材料并不造船,接到订单后迅速在美国东西海岸同时收购了一些海边的作坊式小民营船厂购买了土地建立和改装起大型船坞,同时开始优化生产过程,在工艺上把当时流行的船体铆接改为更先进快速的焊接。
另外凯泽利用他在金属加工领域的经验把轮船的建造分解成多个流水线工序,分开分散在全国各地的金属加工厂进按照预制的可完全互换的标准化模块进行生产,大大提高了生产的效率和速度。
当时,美国几乎所有的壮劳力都要么在前线作战要么在后方从事军工生产,基本上找不到多余的劳动力来生产这些不重要的后勤补给船,凯泽就招收了大量家庭妇女经过适当培训后安排在经过特殊为体力较差的女性设计的生产线上,保证生产能力。

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:57:00 +0800 CST  
一艘标准的自由轮从船首立柱到船尾的长度是441英尺6英寸(135米),船宽17.3米,标准吃水8.5米。
每艘自由轮可以向战场运输2840辆吉普车,或者440辆坦克,亦或者是2.3亿发步枪子弹。
船身内部从头到尾被划分为8个主要部位:船首尖舱(first peak tank),1号货舱,2号货舱,3号货舱,机舱,4号货舱,5号货舱和尾尖舱。
首尖舱中有一处很大的液体舱,用于储存压舱水或者燃油,其余的空间是锚链舱和杂物储藏室。首尖舱后有3个货舱,彼此之间有水密门相隔。每个货舱都被货舱上甲板(between deck,或者写成’tween deck)分为上下两层。在货舱下面,是可以储存燃油及淡水的双层船底结构。

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:57:00 +0800 CST  
3号货舱后面是锅炉舱和机舱。锅炉舱里有1台或2台燃油水管锅炉,驱动一台2500马力三胀往复式蒸汽机,它可以驱动自由轮以11节的速度航行。这段空间里还布置有发电机舱、机油舱和维修零件舱。
机舱之后是另外两个货舱和尾尖舱。货舱之上是露天甲板和货舱盖。自由轮上有3台吊车,用于装卸货作业,分别位于1、2号货舱。2、3号货舱,以及4、5号货舱的接合部。后两台吊车旁各有两艘救生筏。
机舱上方是上层建筑和船桥,共有三层。
船桥的最下面一层(甲板层)布置有轮机官员住舱、生火员住舱、船员和随船炮手住舱、厨房(位于中部,靠近烟道)、洗碗间、官员食堂(在前部正中)、厕所及淋浴间(右舷)、船务办公室、船员和炮手餐厅(都在左舷)、木工舱和油漆舱。
中间一层船桥里有轮机长、大副至三副、事务长、驾驶员(deck officer)、见习官员和炮手指挥官的住舱,卫生间、图书室和储物间。这一层甲板上还有机舱采光口、通风管和4艘救生艇。
最上面一层船桥有操舵室、带有空调的会客室/会议室、船长办公室及住舱、无线电收发室和报务员住舱、以及电池室

楼主 羽川良koo  发布于 2015-09-24 21:58:00 +0800 CST  

楼主:羽川良koo

字数:9131

发表时间:2015-09-25 05:36:00 +0800 CST

更新时间:2016-07-23 09:48:47 +0800 CST

评论数:658条评论

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