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货船船舶结构图

时间:2023-02-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:“升力型”高速货船以飞机发动机作为主动力,一只喷水泵利用发动机的回旋力将水向后喷出,其反作用力推动船体前进,这个原理酷似喷气式飞机的飞行状态。这种高速货船如果投入营运,一天之内可以往返于日本北海道至九州至关东的远程航线,将成为名符其实的“海上新干线”,它的高速魅力将给海上运输带来新的生机。可以预料,高速货船构将成为21世纪海上运输的生力军。

人类使用船舶作为运输工具的历史,差不多和人类历史一样久远。《旧约圣经·创世纪》曾记载了这样一个故事:上帝后悔在地上造了人,对于人类所犯下的罪孽十分忧伤。他决定结束这个罪恶的人世。但他看中了挪亚。挪亚按照上帝的旨意,和他的3个儿于建造了一只方舟,挪亚把他一家老小以及各种动物。一公一母也装进方舟里,7天后,天上下起倾盆大雨,洪水泛滥成灾,淹没了一切生灵,只有挪亚的方舟安然无恙,第7个月,方舟在一座山上停了下来,到第10个月,山顶才露出水面,他为了寻找陆地,先后放出乌鸦和鸽子,有一天傍晚,鸽子噙着一个橄榄枝飞回来了,这意味大地某个地方有了生机,7天后,挪亚又把鸽子放出去,这回鸽子再没有回来,因为洪水全退了,大地恢复了生机。这就是著名的“挪亚方舟”的故事。一叶方舟,挽救了整个人类,它的作用该有多大呀。

人类使用船舶,最早可以追溯到石器时代。我国于1956年在浙江省出土的古代木桨,据鉴定是4000年前新石器时代的遗物。说明舟筏的历史,可以追溯到史前时代。

运输船舶的发展,大体经历了四个时代,即舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。

在现代的五种运输方式,即铁路运输、公路运输、航空运输、管道运输和水路运输中,使用船舶自有它的特点和不可替代性。船舶运输的优点是载重量大,运输成本低,但缺点也很明显,就是运输速度慢,周期较长。

为了克服船舶运输速度的缺点。在本世纪50年代起,世界航运界曾掀起一股船舶高速化的热潮,一度把货船的航速提高到每小时30海里左右。

现在,科学家们已着眼于21世纪的超高速货船的研究了。他们把这种超高速的货船称之为超级技术定期船。

这种船载货量为1000吨,速度可在每小时50海里,它能在大洋里航行,即使遇到4~6米高海浪也能安全航行。这种船的技术特点是,把船本身的浮力,水中船箕的升力和气垫船的空气压力组合起来以支撑船体,大大减少了前进阻力,因而速度可大幅度地提高。

在这种超高速货船的研究方面,日本居领先地位。

1989年,日本运输省直接领导了名为“尖端技术”号的超高速货船的研制工作,它的性能指标与上述超级技术定期船差不多,即能运载1000吨左右的货物,速度可达每小时50海里,一次航行的航程为500海里左右。

该船已开发出两种不同用力方式的类型:即“升力型”和“气压利用型”。

所说的“升力型”就是综合利用了船的水翼产生的升力和浮力,使船体几乎漂浮于水面航行,这样可以大大减少前进的阻力。

“升力型”高速货船以飞机发动机作为主动力,一只喷水泵利用发动机的回旋力将水向后喷出,其反作用力推动船体前进,这个原理酷似喷气式飞机的飞行状态。船的水下部分是与飞机十分相似的没水体轴架和水翼构成。在停泊状态下,船体的部位以下没入水中,使用水翼航行时,因水翼在水中前进产生向上的升力而使船体抬高1.5米左右。船的转弯靠调节向后喷射水流的角度来完成。当然船上也还是有舵。

为减轻船体重量,船的上半部用铝合金制造,下半部用不锈钢制造,水翼则是采用不锈钢蜂窝结构,蜂窝结构顾名思义,其结构像蜂窝,中间是空的,结构重量很轻,但强度很高。

由于高速航行极易产生船体摇摆,船上配置了计算机控制系统,把摇摆控制在最小状态。

另一种“气压利用型”是综合利用了大气压与浮力,从而使船体浮出水面航行。

这种类型的高速船结构独特,船体全部由铝合金制造,它的船底是由橡胶制密封装置围成的四角形箱状物,鼓风机向里吹入1.1个大气压的压缩空气,正常航行时,船体浮出水面2~4米,船底与海水之间是压缩空气形成的气垫。

这种船不是单纯的气垫船,它还有水下翼。既可产生浮力,也能对船起着稳定的作用。

船底与海面之间的压缩空气不仅托着船体高速前进,还能缓和浪的阻力和冲击。当强大的海浪袭来时,空气被压缩,船体就要剧烈摇晃,此时需要调节船底空气输入量或释放量来使摇晃减至最低程度。

高速货船在前进中如果想刹车怎么办?这里有个很巧妙的办法:即喷水泵有“换向器”,转换180°反方向喷水就能便捷地刹住车。

“升力型”与“气压利用型”各有千秋。前者航行稳定,适航性好;后者阻力小,有小的动力就可高速航行,可大大节省燃料。

这种高速货船如果投入营运,一天之内可以往返于日本北海道至九州至关东的远程航线,将成为名符其实的“海上新干线”,它的高速魅力将给海上运输带来新的生机。可以预料,高速货船构将成为21世纪海上运输的生力军。

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