本帖最后由 xbq1013 于 2022-9-3 10:18 編輯
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時(shí)速100百公里的轎車,,一腳剎車下去,,最多四五十米的距離就能停下來,。但時(shí)速僅為三十公里的巨型貨輪,,想要完全停下來,有可能還會(huì)繼續(xù)滑行五六公里的距離,,這是因?yàn)榇笮痛暗膭?dòng)能極大,,我們沒有辦法通過瞬間增加船舶的摩擦力來實(shí)現(xiàn)像汽車一樣的減速。船舶與水的摩擦力取決于三個(gè)主要因素:船與水接觸的面積,、航行速度和水的粘度,。很顯然,,我們無法在增加船舶與水之間的摩擦力方面大做文章,那么現(xiàn)代船舶用哪些方式“剎車”或是減速呢,?
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即便是早早的拉了全速退但依舊無法避免撞擊
' s. h# M! G* T& U/ m一,、左右擺舵 當(dāng)船舶不可避免地將要撞擊障礙物的時(shí)候,可以選擇像下面動(dòng)畫中的這種左右擺舵的操作,,一方面這可以增加船舶的行駛距離,,為執(zhí)行其他減速動(dòng)作贏取一點(diǎn)寶貴的時(shí)間,另一方面擺舵也可以使得船體兩側(cè)的大面撞擊水流,,增加船舶在水中的阻力實(shí)現(xiàn)減速或是避碰,!
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左右擺舵可以增加船舶的受力面積,從而增加阻力 0 i/ O% W, i9 `! h
二,、拋錨 由于船舶的錨有著特殊的設(shè)計(jì),,當(dāng)它被拋入水中后,錨便會(huì)扎入河床中,,在非全速的緊急情況下可被用于減速,,一般情況下船錨也被在停船期間使用,就是我們平時(shí)所說的“錨泊”,。不過船錨只能用作較淺的水域,,一方面是因?yàn)殄^鏈長(zhǎng)度有限,另一方面拋錨太深,,錨機(jī)無法將重達(dá)上百噸的錨鏈重新收回,。但事實(shí)上拋錨也需要一定的時(shí)間,并不是瞬間一下子丟入水中,,錨也不會(huì)立即產(chǎn)生作用,,不可能實(shí)現(xiàn)下面《超級(jí)戰(zhàn)艦》畫面中的密蘇里艦?zāi)欠N拋錨效果的,航速過快甚至?xí)霈F(xiàn)錨鏈斷裂的情況,。
0 }; M7 Y8 K( j3 v, V6 T水下的船錨會(huì)慢慢的扎入河床
. z( u. i M+ A6 k《超級(jí)戰(zhàn)艦》中的密蘇里艦瞬間拋錨,瞬間產(chǎn)生作用
& f4 G, Z8 V7 N! J三,、反轉(zhuǎn)螺旋槳 通常有兩種方式實(shí)現(xiàn)螺旋槳的反轉(zhuǎn),。第一種是直接讓發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),這個(gè)時(shí)候需要先向氣缸內(nèi)注入高壓空氣,,逼停正轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),,然后改變發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火順序,從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn),,最終達(dá)到使螺旋槳反轉(zhuǎn)的目的,。由于大型貨輪的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速非常低,基本都在每分鐘100轉(zhuǎn)以下,,所以大型船舶一般無需配備齒輪箱,,無奈只能采用這種反轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式來使螺旋槳反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)“剎車”效果,。但是大型船舶的動(dòng)能極大,而這種“剎車”過程非常漫長(zhǎng),,所以大型貨輪必須盡量避免使用這種方式“剎車”,。 2 P4 m$ R/ m% Z! ?: \2 n. h
想要停止并且反轉(zhuǎn)一臺(tái)大型柴油機(jī)需要花費(fèi)一定的時(shí)間
; E) S: c) m( F+ ?& A o螺旋槳的正反轉(zhuǎn)試車
' M8 f2 J9 a/ Q+ @( n: C9 J反轉(zhuǎn)螺旋槳的第二種方式是通過齒輪箱來控制螺旋槳的反轉(zhuǎn),通過下面這個(gè)動(dòng)圖就可以很直觀地理解齒輪箱的概念,。一般中小型船舶配備的都是中高速發(fā)動(dòng)機(jī),,所以齒輪箱不僅可以被用于減速,也可以和汽車一樣實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退檔位的切換,。這種操作往往可以在瞬間完成,,駕駛員只需要將操縱桿從前進(jìn)拉到后退,由于時(shí)間短,,效果也不錯(cuò),。但這種“剎車”僅存在于中小型貨輪上,而中小型船舶本身往往行駛在各種復(fù)雜的航區(qū),,這也是其對(duì)高機(jī)動(dòng)性的必然要求,。 ( b; U. b# d/ x9 q6 K
最簡(jiǎn)易的正反轉(zhuǎn)齒輪箱 & e! G, h# l6 n2 C) k
四、可變螺距的螺旋槳 如下方動(dòng)圖所示,,這種螺旋槳的槳葉可以任意調(diào)節(jié)螺距甚至是完全翻轉(zhuǎn),。可變螺距的優(yōu)點(diǎn)非常明顯,,在正常航行中調(diào)節(jié)螺距可實(shí)現(xiàn)船舶航速的調(diào)節(jié),,在緊急情況下,翻轉(zhuǎn)螺旋槳的槳葉亦可以實(shí)現(xiàn)船舶的“剎車”或是“倒車”,。但是這種螺旋槳結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,,不僅使得造價(jià)高昂,故障率高,,維護(hù)成本高,,而且粗壯的槳葉根部設(shè)計(jì)也使得推進(jìn)效率低于普通螺旋槳,所以一般不被用于民用商船,。
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可變螺距螺旋槳 $ L& U% v6 M/ w2 d( x
五,、吊艙式推進(jìn)器 這種吊艙非常先進(jìn),它將推進(jìn)電機(jī)安裝吊艙內(nèi),,與螺旋槳直接相連,,吊艙360度旋轉(zhuǎn),可以實(shí)現(xiàn)矢量推進(jìn),,它的轉(zhuǎn)向或是“倒車”更加靈活,,并且這種設(shè)計(jì)直接省去了舵系統(tǒng)。但在實(shí)際應(yīng)用中,,因?yàn)殡姍C(jī)艙空間有限也使得這種推進(jìn)器的功率有上限,,且維護(hù)相對(duì)麻煩,,故障率也較高,一般也不被用于普通民用商船,。 " [" V/ s5 j+ q) {( Y
電機(jī)被安裝在了吊艙中直接驅(qū)動(dòng)螺旋槳 * m Q' I4 t( S
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兩種形式的吊艙式推進(jìn)器 1 ?1 u1 X0 D1 n u! Q2 c
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六,、減搖鰭 顧名思義,這種裝置像魚鰭也像飛機(jī)的襟翼,,一般被用于客船以降低船舶橫向搖擺,,這種“鰭”也可以像飛機(jī)的襟翼一樣調(diào)整角度,當(dāng)船舶需要減速的時(shí)候,,減搖鰭可以增大角度以增加船舶在行駛過程中的阻力,。不過,當(dāng)船舶速度過快時(shí),,不宜采用大角度的減搖鰭減速,,強(qiáng)大的阻力很容易損壞減搖鰭,所以減搖鰭并不是一種高效的“剎車”減速措施,。
3 c6 [8 B6 G! Z+ p i* p這種設(shè)計(jì)在客輪上比較常見,,一般被用于降低客船的橫搖 5 e! \) J( |- A0 j+ A$ Y+ n
綜合上面幾點(diǎn)的剎車措施,可以看得出來現(xiàn)代船舶的“剎車”設(shè)計(jì),,基本上還是圍繞在如何給船舶施加反向推力的方式來實(shí)現(xiàn)減速或是剎車目的,。船舶種類的不同,對(duì)“剎車”要求也會(huì)“因船制宜”,,比如一些大型客船,,它們不僅配備了“減搖鰭”,還有吊艙式推進(jìn)器,,或是采用可變螺距螺旋槳,。而大型民用商船的大部分時(shí)間都航行在漫無邊際的海上,航行條件極佳,,并且在進(jìn)出港時(shí)都會(huì)有拖輪輔助,,這類貨輪對(duì)螺旋槳的推進(jìn)效率以及穩(wěn)定性要求較高,所以它們一般都會(huì)采取反轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的方式來實(shí)現(xiàn)“剎車”,。
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