现代船只

中国儿童资源网

现代船只

  在蒸汽轮机正辉煌的时候,内燃机开始用于船舶,并显示出巨大的优势(我们这里所说的内燃机一般不指柴油机)。当内燃机开始用作船舶动力时,石油工业的发展已使得重油和柴油的产量能保证供应。那时的蒸汽机有的已开始烧重油。如果说蒸汽轮机取代蒸汽机是船的换代的标志,那柴油机和燃气轮机的使用及燃料由煤改为燃油则是另一个时代开始的标志。

  自燃油被用作船舶的燃料后,现代大小船只差不多都以燃油来产生能量推动船舶前进。一般大型船只上多以燃烧重油的涡轮机作为动力装置,而小型船只差不多都以柴油机为动力装置。

  世界上最早的原子能船是前苏联的原子能破冰船“列宁”号。它于1957年下水,能破2米以上的冰前进。随后,美国、前西德、日本等国家相继建造了各自的原子能船。其中美国在1962年建成的“萨凡纳”号原子能船是运客货的,而前西德的是运矿石的。

  由于科学技术的发展以及人们对速度的追求,各种交通工具的速度在大幅度地提高。比如飞机的速度提高了20多倍,汽车的速度提高了4~5倍,火车的速度也提高了2倍,只有轮船的速度提高得较少。其原因一方面是由于人们主要是追求船的大货运量,另一方面,船在行进时遇到的阻力与陆地、天空的交通工具遇到的不同。

  一种努力方向是尽可能地减小兴波阻力,也就是尽量减小船头掀起的波浪。现在通常采用的办法是在船头的下部加上一个球状物。这个球状物如果加得合适,可以使得以同样速度行驶的船的发动机功率节约20%以上。另一种努力方向就是减小船的水下部分。这方面的努力导致了水翼船和气垫船的诞生和发展。

  在船底的首尾端装翼的设计是法国人在1892年首先提出的。水翼船,顾名思义,就是带水翼的船。其水翼安装在船底的突出的柱子上。当船以很慢的速度行驶时,与普通船一样。随着速度的加快,就像机翼能产生升力使飞机起来一样,水翼产生升力使船浮起,最终使船体抬出水面,这样的话,船受到的阻力仅仅是小小的水翼受到的阻力,因而航速就大大提高了。

  就在第一艘水翼船建成的1953年,英国人科克雷匀提出了气垫理论。经过大量的试验后,于1959年制成了世界上第一艘气垫船。这艘船长9米、宽7米、重4吨。于同年以2小时零3分成功地横渡了38千米宽的英吉利海峡。这艘气垫船是全浮式的。压缩空气从船底喷出,船底四周有柔性衬裙限制空气,使之在船底形成气垫,将船身垫起,船依靠空气螺旋桨推进,靠空气舵操纵。其最大的特点是具有两栖性和快速性,装载能力一般是船重的30%。

  还有一种特殊的自身没有动力的船,叫驳船。需要用拖船或顶推船来带动。用拖船拖动的驳船在内河见得比较多。从美国的密西西比河到中国的长江,在世界上的各条大江大河里几乎都可以见到。由顶推船推动的顶推驳船的阻力较拖船带动的要小,技术与经济效果较好。一艘顶推船可带几艘甚至几十艘驳船,且速度较快,因而运费比普通的货船便宜30~50%,成为很多国家内河运输的主力。这种船也可用于海上,但连接部分在海浪的冲击下容易损坏。直到20世纪50年代,连接装置有了改进,这种船才有了显著的发展。