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海上行驶的巨轮如何“刹车”?

2021-7-3 21:48| 发布者: 蜡笔小新| 查看: 350| 评论: 0|来自: 成都夜线

摘要: 如果你乘坐过船舶,或许你会发现一个问题,船上没有刹车系统,那么问题来了,没由刹车系统的船要怎么停止前进呢?在探讨这个问题之前,我们先来了解一下车辆刹车的原理,刹车系统工作原理是制造出巨大的摩擦力
        如果你乘坐过船舶,或许你会发现一个问题,船上没有刹车系统,那么问题来了,没由刹车系统的船要怎么停止前进呢?在探讨这个问题之前,我们先来了解一下车辆刹车的原理,刹车系统工作原理是制造出巨大的摩擦力,将车辆的动能转化为热能,因为能力既不会凭空产生也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,而在这个过程中能量的总量不变,但是对于在水面上通行的船舶来说你会发现这种方式行不通。

        因为装有马达的船只主要依靠螺旋桨的运转或喷嘴喷出的水流,但是仅仅停止这些运行方式无法获得能让船只停下的足够摩擦力,不过不用担心,船只也有独属于自己的刹车系统,想要产生足够的摩擦力,首先船只要让推力朝反方向运转,因为这样它就可以慢慢减速,但是要知道当船舶重量越大的时候,由于受惯性作用的影响,它就越难以停止前进,同样它的起步速度也会很慢,除此之外还有船舶航行阻力的阻碍,当船在水中移动时,被水侵没的船体表面与接触船体的水粒子之间产生粘性阻力。

        而这种阻力因为水的粘度产生与船舶被水浸润的表面积成正比,与其速度的平方成正比,如果想要通过减小阻力让船停下有两个方法。一是提高船只的速度,从理论上讲这样可以增大船只所受的阻力,当速度越大时阻力也就越大,但是仔细一想就会发现这与我们本意相违背,毕竟我们只是想让船只停下,那船只加速不就与理想矛盾了吗?二是增大船舶被浸润的表面积,有的船尾部会装有棋盘稳定器,将其置于水下能够使船只减速。

        这就类似与汽车的刹车功能,可以增加与水接触的表面积,但是并不能阻挡大量流入的水,如果真的安装这样的刹车系统,可以想象船底伸出的扰流板来自水的压力非常大,最终会使得刹车断裂,即使我们能够找到足够坚硬的拆料避免这一问题,也无法改变扰流板承受的水压,它能直接让船只沉没。那么问题来了,船只究竟是怎样刹车的呢?最好的方式就是把船转到不同的方向,因为船只的设计是流线型,它可以减少摩擦力,但是当船只转弯时这种优势会被降低。


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