本文主要从五个方面讨论了智能化战争的特征。......
2024-11-10 327 智能化战争；特征
美国海军战斗数百年，消耗数十亿美元，依然无法战胜的“敌人”
来源：互联网
2024-11-10 22:08:35 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
美国海军研究实验室不会放弃与海上部队中最顽强、最长久的敌人之一--藤壶--的战斗。对于水手来说，藤壶是一种古老的祸害。即使在今天，它们仍然花费了海军数十亿美元，并继续给科学家带来一个棘手的问题。
尼米兹级航空母舰“约翰·C·斯坦尼斯号”(CVN-74)上，一名水手在一艘硬壳充气船上刮藤壶。
藤壶具有很强的吸附能力，它不仅能附着在礁石上，还能附着在船体上，任凭不能被风浪冲走。它是海洋污染生物之一，具有很强的吸附能力，附着密度高，对海防、海上运输、工业和渔业都是有害的。例如，当他们附着在船底时，船的航行阻力显著增加，速度降低、油耗增大。此外，藤壶对海洋水产养殖也有严重影响，例如，藤壶与鱼、虾、贝类等海洋生物竞争饲料，堵塞养殖网孔，严重影响海洋生物的生长。
藤壶、贻贝和细菌在船身上的积聚被称之为“生物淤积”或者“生物污损”。藤壶能够产生超级强悍的不可溶黏合剂，是最可怕的生物淤积制造者。研究发现，藤壶的存在能够让船只的燃油消耗量增加40%。18世纪，英国海军开始用铜皮包裹船身，让舰艇对藤壶和船蛆免疫（船蛆可对木船造成巨大伤害）。在水下，铜皮上形成一种有毒薄膜，阻止任何海洋动物入侵。
船蛆之所以得名，是因为它们会钻到木头里为生，对木质船只造成很大的破坏。藤壶、贻贝和藻类是生物污垢的主要来源，它们正在寻找安顿下来的地方。他们会试着粘住任何东西，包括船底。
附着在船只发动机上的藤壶
海军研究实验室的化学家和材料科学家、美国海军研究局涂层和生物污垢项目官员凯瑟琳·瓦尔说，海军想让藤壶感觉自己“不受欢迎”。藤壶最主要的问题是，会减慢船速，增加燃油消耗。即使是最新的船或最近清洗过的船体，从它进入水的那一刻起也会受到生物污垢的影响。除非有防污涂层保护，否则在短短两周内，它们的存在就足以造成阻力，而且它们开始变得很难清除。
甚至连海龟都跑不掉——笔者为了大家的观感，已经选得比较温和的图片了
在短短六个月内，导弹驱逐舰的航速将降低两节，除非清理船底，而且这种影响在较暖的水中增长得更快。它需要时间和资源来刮掉它们，并使船只脱离部队去维护，远离它们的作业职责。这就是为什么海军想要在对抗这些水下害虫时占据上风。
日俄对马海战时，庞大的俄太平洋舰队从欧洲长途跋涉，行驶了很长时间，才到达亚洲海战场，而日海军联合舰队却以逸待劳，设下伏击圈沉重打击了俄舰队。俄舰队失败果然有战术、指挥等原因，但俄舰员长途奔波身心疲惫，包括舰体附着了大量水生物，影响了俄主力舰的战斗航速，也是俄舰队败于日舰队的一个重要原因。
最好的办法就是一开始就不让它们上船。瓦尔谈到藤壶时说：“它们的成功很大程度上归功于通过分泌一层薄薄的粘附层来附着在不同的物体上，随着有机体的生长和扩大，粘附层就会沉积下来。”藤壶就像贻贝和管虫一样，会分泌极强的胶水，可以在水下粘合。贻贝可以在胶里制造20多种蛋白质；科学家们已经发现并开始在藤壶粘合界面中识别出50多种蛋白质。每次蜕皮后，藤壶都会分泌出一圈粘性原胶，其中含有许多生化成分和强大的粘附力，使他们牢牢地附着在载体上。藤壶的这种奇特粘附力引起了人们的注意，一旦成功被开发出来，这种“藤壶”粘合剂将在水下救援和泄漏修复工作中显示出巨大的威力。不过到目前为止，似乎还没有研发出来。
该实验室的研究人员正在研究这种胶水的化学成分，它是如何制成的，以及它是如何应用于表面的。他们还在研究藤壶外壳的形状和设计是如何使其难以从表面移除的。藤壶的外壳起到了盔甲的作用。
铲藤壶需要专门的工具，然后还要做好防护，藤壶的外壳非常坚硬，能够轻易划伤人体“我们正在努力更好地了解藤壶是如何附着在表面上的，并通过这一点为生产有毒油漆和表面处理的替代品提供新的方法。”我们的一些研究材料在这一领域显示出希望，”瓦尔说。
她说，海军已经确定了藤壶粘结的一些有趣的方面，这些方面可以帮助开发打击污垢的新战略。研究人员正试图开发一种防污涂层，这种涂层可以更容易地释放藤壶（就是黏不上去），并在不使用毒素的情况下防止它们在表面生长。她说：“了解藤壶及其与表面处理中活性化学物质的相互作用是我们探索这些机会的一种方式。”
海军研究办公室的涂层和生物污垢项目经理保罗·阿米斯特德表示，防污涂层主要有两种--烧蚀涂层和自抛光涂层。它们通过释放一种毒素来阻止污垢。国际海事组织关于防污涂料的规定变得更加严格。三丁基锡，或称TBT，曾经是首选的杀菌剂，可以有效地防止藻类、藤壶和其他海洋生物的生长。但TBT也杀死了其他海洋生物，随后被国际禁止。今天，油漆对海洋环境变得更加友好。
在海军从木船过渡到更坚固的钢船之后，铜皮的存在导致钢材更快腐蚀。人们在使用基于铜的涂料的基础上，也曾尝试其他涂料，利用砷、汞、马钱子碱、氰化物、三丁基锡等有毒物质。但对其他海洋生物有害，在导致欧洲的牡蛎养殖场遭受浩劫之后，三丁基锡被禁用。
整个20世纪70年代末至80年代，欧洲牡蛎幼仔附着失败现象弥漫。导致贝类产业经济损失巨大。后来发现是由于三丁基锡造成的。
自抛光涂层通常需要在船体上有稳定的水流，例如大部分时间都在航行并以相当恒定的速度行驶的商船。
商船常用自抛光船体
海军舰艇一次可以在港口停靠几天，或者正在高速航行，烧蚀涂层可以帮助剥离已经栖息的海洋生物。（新的）防污涂料以有机硅树脂为基础。“这些不是自我抛光，也不含杀菌剂。它们不能阻止污垢，但表面非常光滑，这使得它们（指藤壶和船体）很难粘在上面。“阿米斯特德说。涂层的能力正在提高。“使用较旧的防污涂层，藤壶在20节的速度下脱落。对于较新的，藤壶在每小时10节的速度下就脱落了。”他说。
另外，美国海军曾经宣布研制一种水下机器人，用于清理船体上的藤壶。这种四轮机器人名为“全自动船体仿生水下清理系统”。美国海军方面表示：“从某种程度上说，它的任务与家用地板清扫机器人、割草机或者一些先进的泳池清理机器人类似。在设计上，这种机器人无需使用系索，具有自治能力和很长的续航时间，利用一块电池完成任务。”
类似的清理机器人民用已经有了，中外都有应用
以上内容由办公区教程网摘抄自中国科普网可供大家参考！
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