美勘测船如何在海上玩倒立？

　　最近，美国一艘勘测船以一种怪异的动作映入大众的视野，它居然可以九十度倒立在海上，不明所以的人，还以为这艘勘测船已经出事故，正在沉没……

　　那么，为什么这艘勘测船要倒立呢？它又是怎样实现倒立的呢？

　　倒立为哪般？

　　说它是勘测船不准确，因为它有一个正规的名字“浮式仪器平台”（FLoating Instrument Platform），简称FLIP。

　　虽然很多人直到现在才知道FLIP这种怪异的家伙，但是其实，早在半个世纪前的1962年就开始建成投入使用了。

　　为什么要建造FLIP，一句话，这是为了研究海洋声学。不过，它实在是太好用了，以至于后来，海洋物理学，气象学，地球物理学，海洋生物学也找上了它。

　　仅仅是研究海洋声学就建造了FLIP，为什么之前不找找其他的替代方式呢？比如潜艇。

　　半个世纪前，FLIP的建造者们也是这么想的，但是用“白鱼级”潜艇SS-318搞了几回后，发现还是不行。一是海浪对潜艇的影响比较大，不利于研究声学、海浪等；二是因为当时的技术限制，潜艇在深水中停留时间过短，不利于持续测量。

　　那石油钻井平台岂不是更好？那更不行了，因为笨重的石油钻井平台移动起来很费力，而且成本太大。

　　所以，综合考虑下来，目前还是FLIP最合适。

　　当FLIP垂直倒立时，非常稳定，稳定到即使遭遇9米高的海浪时，浮式仪器平台在垂直方向上也只出现0.9米的移动。9米只是设计承受的海浪高度，实际上它能经受24米巨浪的考验。

　　FLIP的垂直倒立特性，非常有利于研究海洋不同深度下的声波信号的精细变化，海洋不同深度下的水温和密度变化，这些研究都是非常重要的。

　　众所周知，海水在不同的水深下，水温和密度都会不同，而这些不同，都是影响声波在海洋中传播路径的主要因素。

　　在过去，也就是20世纪20年代初，人们一直被一个现象所困扰。人们发现，船上的主动声纳具有一种神秘的不可靠性，早晨声呐工作都很正常，可以接收到很好的目标回波，但是，一到了下午，回波就变得很微弱，甚至根本接收不到目标回波。很长时间，人们对此百思不得其解。

　　直到后来，海洋声学的进步，人们才明白这是咋回事。原来，不同区域的海水，或者是同一区域的海水，在不同的水深下，水温和密度都不同，这会让声波发生折射。

　　就好像光一样，早晨，太阳还在地平线以下，但是其实，我们已经看到了东边红红的朝阳，这是光从真空经过很大密度的空气时发生的折射现象。

　　之所以下午，船的声呐发出去的声波常常收不到回波，这是因为下午时，海面已经过长时间的阳光照射，温度升高很大，海水的密度变化也大，这导致声波在前进过程中发生“折射”，按理，声波是直线前进的，但是下午时，声波却向下弯曲前进，拐到海底去了，到了海底后，被海底吸收大半，当然就难以收到前方潜艇的回波了。

　　而在早晨，因为海水的表层温度与下层温度相差不大，所以不同深度海水下，声速相差不是太大，所以能收到很强的声呐回波。

　　FLIP隶属于美国海军研究办公室，当初建造的时候，肯定存在军事上研究的需要。显然，如果对美国周边海域的声学特征足够掌握，那么在及时发现敌方潜艇上会有很大的帮助。

　　海洋占据地球表面约70％的面积，它是人类开展交通运输、军事斗争和获取资源的场所。而海洋声学研究在海洋观测、通讯、导航、定位上都有着重要的作用。因为现阶段，声波是迄今为止在水中唯一能有效地远距离传递信息的载体。研究海洋声学，就像地面上研究电磁波一样。

　　在地面上，雷达是目前探测目标最好的方式。但是在海里，目前声呐才是最好的。因为电磁波在海里衰减的非常厉害，很难在远距离通讯和侦查上派上用场。

　　你瞧，海洋声学的研究如此重要，FLIP倒立，原来为这般！

　　怎么倒立？

　　因为发动机引擎会干扰FLIP的声学研究，FLIP没有安装引擎，是由拖船拖到预定海域。

　　实现倒立其实很简单，当准备倒立时，船尾的压载舱逐渐进水，变重，慢慢下沉，直到达到垂直状态。

　　恢复状态时，压载舱被压入空气，逐渐上浮。

　　垂直翻转时，船员一脚踹地，一脚踩墙上，倒立结束后，船员踹地的一脚变成了踩在墙上，而原先踹在墙上的脚，变成了踩在地上。有的船员，为了好玩，翻转时直接靠在墙上，翻转结束后，就是躺在地面上了。

　　为了让FLIP能在海上持续工作一个月，FLIP上的各个物件，比如桌子、床、马桶等必须也能跟着一起翻转，否则的话，桌子、床还好点，要是马桶倒灌的话……

　　不过有的东西也可以不必翻转，比如灯具，洗手池等，直接在墙顶、墙面都安装灯具即可。

　　就是现在看来，FLIP也是令人大开眼界的，但它，居然已经服役半个多世纪了。这让人不得不佩服，当时设计师们大胆而又非凡的创意。