本帖最后由 xbq1013 于 2022-9-3 10:18 編輯
% Y+ D, Q m9 x6 b8 S
% ~2 w F% G% q8 a( L0 ^& o, C時速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,。但時速僅為三十公里的巨型貨輪,想要完全停下來,,有可能還會繼續(xù)滑行五六公里的距離,,這是因為大型船舶的動能極大,我們沒有辦法通過瞬間增加船舶的摩擦力來實現(xiàn)像汽車一樣的減速,。船舶與水的摩擦力取決于三個主要因素: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?
/ P; M p9 u# f! N
即便是早早的拉了全速退但依舊無法避免撞擊
9 Y4 J* G. U3 ]$ l6 @1 \ U一,、左右擺舵 當(dāng)船舶不可避免地將要撞擊障礙物的時候,可以選擇像下面動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)行其他減速動作贏取一點寶貴的時間,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現(xiàn)減速或是避碰,!
$ \) s" t& R- o& O: c8 Q4 C
左右擺舵可以增加船舶的受力面積,從而增加阻力 3 h+ U: Y- d& K5 p
二,、拋錨 由于船舶的錨有著特殊的設(shè)計,,當(dāng)它被拋入水中后,錨便會扎入河床中,,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,就是我們平時所說的“錨泊”,。不過船錨只能用作較淺的水域,,一方面是因為錨鏈長度有限,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,。但事實上拋錨也需要一定的時間,并不是瞬間一下子丟入水中,,錨也不會立即產(chǎn)生作用,,不可能實現(xiàn)下面《超級戰(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。 8 F; j; A7 [% F6 m: r9 ^9 i
水下的船錨會慢慢的扎入河床 9 S9 t. K5 s$ t B3 u" S% A
《超級戰(zhàn)艦》中的密蘇里艦瞬間拋錨,,瞬間產(chǎn)生作用 5 a; r# ~ k& @/ t+ m$ Z
三,、反轉(zhuǎn)螺旋槳 通常有兩種方式實現(xiàn)螺旋槳的反轉(zhuǎn)。第一種是直接讓發(fā)動機(jī)反轉(zhuǎn),,這個時候需要先向氣缸內(nèi)注入高壓空氣,,逼停正轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī),然后改變發(fā)動機(jī)的發(fā)火順序,,從而實現(xiàn)發(fā)動機(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)動機(jī)的方式來使螺旋槳反轉(zhuǎn)實現(xiàn)“剎車”效果,。但是大型船舶的動能極大,,而這種“剎車”過程非常漫長,所以大型貨輪必須盡量避免使用這種方式“剎車”,。
$ _- F* j0 b. o
想要停止并且反轉(zhuǎn)一臺大型柴油機(jī)需要花費一定的時間
& w8 L5 U: L0 x8 z- l% K螺旋槳的正反轉(zhuǎn)試車 % E9 B. [2 ~# N, ]
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),,通過下面這個動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,,由于時間短,效果也不錯,。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),這也是其對高機(jī)動性的必然要求,。
$ K' j0 o+ w" p( k* l最簡易的正反轉(zhuǎn)齒輪箱
$ I3 ^! }8 m( f' m. C四,、可變螺距的螺旋槳 如下方動圖所示,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),�,?勺兟菥嗟膬�(yōu)點非常明顯,在正常航行中調(diào)節(jié)螺距可實現(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,,不僅使得造價高昂,,故障率高,,維護(hù)成本高,而且粗壯的槳葉根部設(shè)計也使得推進(jìn)效率低于普通螺旋槳,,所以一般不被用于民用商船,。 - W4 o: j$ ?) `# {: G7 \
可變螺距螺旋槳 2 ~. c" X" O- {1 s8 X4 t$ v& C
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)計直接省去了舵系統(tǒng),。但在實際應(yīng)用中,,因為電機(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)相對麻煩,,故障率也較高,,一般也不被用于普通民用商船。
7 F2 b8 f% e( R6 a電機(jī)被安裝在了吊艙中直接驅(qū)動螺旋槳
$ N9 L8 `3 M& ~7 r7 a) J* [" e0 r1 s, _9 D/ k
兩種形式的吊艙式推進(jìn)器
j1 u, p& _# G5 {+ E& M: h( r2 ^( g9 ^9 i% @
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,,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,。
5 h4 `. d$ _* x+ Y這種設(shè)計在客輪上比較常見,,一般被用于降低客船的橫搖
& d0 u, g5 I% Z! C綜合上面幾點的剎車措施,可以看得出來現(xiàn)代船舶的“剎車”設(shè)計,,基本上還是圍繞在如何給船舶施加反向推力的方式來實現(xiàn)減速或是剎車目的,。船舶種類的不同,對“剎車”要求也會“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)出港時都會有拖輪輔助,,這類貨輪對螺旋槳的推進(jìn)效率以及穩(wěn)定性要求較高,,所以它們一般都會采取反轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的方式來實現(xiàn)“剎車”。 - E# W) `8 o S' u! L
|