阿基米德的贡献
阿基米德是两千多年前的科学家,他并没有造过船,也没有研究过船舶,但他却是在航海事业发展上作出巨大贡献的人。
我们知道,任何船舶都是在水中行驶的,而船舶能在水上漂浮的液体力学的基本原理就来自阿基米德的著作《浮体论》。
《浮体论》指出:“浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体的重力。”有了这一重大发现,人们才深刻地认识了液体的浮力现象,才知道不仅比重比水小的物体可以漂在水上,如树干,就是比重比水大的物体,如钢铁,也可以让它增加排水量后漂在水上。
这种理论说明了浮力的大小决定于物体排水的重量,而不取决于物体的比重,使独木舟可以发展为木船、钢铁大船,可以扩大船舶的载重量。这是船舶设计的基本原理,人们至今仍依靠这种理论设计船舶。
现代船舶按用途分类的话:一是军用船舰;二是民用船舶。民用船舶中也包含许多种类。这些船舶用途不同,外观不一样,造船材料、动力装置、推进方式也各有所异。
运输船舶是*常见的,数量也*多的民用船舶。它包括有运送旅客的客船,运送货物的货船。货船可是一个大家族,有干货船、散装货船、集装箱船、滚装船、载驳船、拖船、顶船、液化天然气船、油船……
还有从事海洋、河湖捕捞,生产用的渔业船舶。这些船中有捕鲸船、拖网渔船、围网通船、渔船、海产品冷藏船、海产品加工船等等。
为海运、水运工程服务的船舶也不少,例如挖泥船、起重船、钻探船、海难救助打捞船等等。
专门为从事海洋科学研究、海港工作的各种工作船舶也很多,如:破冰船、引航船、消防船、供应船、航标船、科学调查船等。
世界上70%的水域面积上,各种各样用途的民用船舶为人们利用江河海洋提供了便利。
大型船的船鼻首
船鼻首是在船的首部下面建造的一个球形物。船鼻首在水中,我们看不到它。因为这种造型很像人的鼻子,船艏柱自上而下平缓圆滑,似鼻梁,下部球状结构好像鼻翼。
在航行时,船体和球鼻都会兴起一组波系,这两组波系中,一组波浪的波峰恰与另一组波浪的波谷相遇。如此巧合,相互干扰,使波浪得以削减,降低了兴波阻力。
行驶中的船在水中受到了水的阻力、空气的阻力等力,而船在水中行驶产生的兴波阻力更为重要。特别是船速越快,兴波阻力则越大。为了减少兴波阻力,设计师们把船艏柱设计成船鼻首,这就大大地减少了兴波阻力,从而提高了船速。
船鼻首的形式有好多种。有水滴形球鼻,撞角形球鼻,S-V形球鼻,圆筒形球鼻。船鼻首一般可以提高航速O.5节以上。
船鼻首还有使船艏浮力增加的作用;油轮等机舱在船艉部的船,船鼻首还可以作压载水舱,以调节船的纵倾度,船鼻首在船艏前底部也可以提高船舶抗;中撞能���。
水能载舟,也能覆舟。在水中航行的船舶,一旦某些水中部分破损,大量的水就会涌进船舱,导致船舶下沉或倾覆,造成悲惨的海难事故。所以,船舶的抗沉性能十分重要。所谓抗沉性,就是在船舱进水时,要保持船舶的一定浮力,不至于使船舶沉没或倾覆。
为了提高船舶的抗沉性,人们想了很多办法,其中建造一些纵、横的水密隔舱壁就是一种有效的提高抗沉性的办法。这种水密隔舱壁还具有防火、防毒气扩散的作用。
水密隔舱壁一般建在船艏或中部。船舶的大小决定水密隔舱壁的数量。
我们知道船舶甲板以下部分的船体比较庞大,这部分船体采用了纵、横舱壁结构,以加强船舶的整体强度。同时,这些舱壁也把船体分成了大小不等的若干个舱室,舱室供各种需要所用。如货舱、客舱、轮机舱饮7k舱等等。
如果把一些舱壁建造成水密隔舱,它就会具有抗沉性能。当某部分进水时,关掉这个舱的水密门,水只能充满这个舱为止,而不会再涌进其他舱室。只是部分进水,不能使船舶下沉或倾覆。这就保证了船舶的**。如果没有水密隔船的结构,只要船舶撞一个洞,水就会逐步淹没所有舱室,使船舶浮力大大丧失,导致船舶沉没。
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