你有沒(méi)有注意觀察過(guò)那些乘風(fēng)破浪的遠(yuǎn)洋貨輪,在船頭下方有著一個(gè)明顯的球狀突出物,看起來(lái)就好像船頭長(zhǎng)了個(gè)鼻子一樣,與船的整體造型很是違和,這個(gè)東西到底是干什么用的呢?
這個(gè)東西叫作“船鼻艏”,也叫“船球艏”,這個(gè)東西雖然不太好看,但可不要小看它,因?yàn)槿绻麤](méi)有它,船就跑不快了。在歷史上,遠(yuǎn)洋貨輪的最高速度曾達(dá)到過(guò)33節(jié),而現(xiàn)在的遠(yuǎn)洋貨輪航行速度大多在20節(jié)左右,2烏梢蛇蝮蛇膠囊追風(fēng)透骨0節(jié)是什烏梢蛇蝮蛇膠囊 假藥么概念呢?大概相當(dāng)于每小時(shí)37公里。這個(gè)速度著實(shí)不慢了,因?yàn)橐话闱闆r下汽車在街道中行駛的速度不會(huì)超過(guò)每小時(shí)40公里,即使是在國(guó)道上,也有著每小時(shí)80公里的限速。
汽車在國(guó)道上的行駛速度為每小時(shí)80公里,而遠(yuǎn)洋貨輪的航行速度為每小時(shí)37公里,還不到汽車的一半,但不要忘了,輪船可是在水中航行的,而水的阻力大概是空氣中阻力的800倍,如此看來(lái),是不是覺(jué)得輪船的速度很是驚人?
那么輪船為什么能有如此高速呢?至少有一半的功勞要?dú)w于“船鼻艏”,也就是船頭下方的那個(gè)球狀突出物。那么船鼻艏是如何為船只提速的呢?我們先來(lái)看看船只在航行的過(guò)程中阻力主要來(lái)自于何方。船只在向前航行的時(shí)候,受到了前方海水的阻擋,所以船首的海水會(huì)被船只推起,之后,推起的海水又會(huì)沿著船身向船體兩側(cè)流去,并在船側(cè)形成起伏的波浪。
船在航行時(shí)所受的阻力與一個(gè)因素息息相關(guān),那就是海水與船只的接觸面積,而起伏的波浪必然會(huì)增大接觸面積,進(jìn)而增大船只所受的阻力,影響船只的航行速度,而這股阻力就被稱之為“興波阻力”。
我們也可以從本質(zhì)上來(lái)思考一下興波阻力是如何降低船只的行駛速度的。運(yùn)動(dòng)是需要能量的,在船只到來(lái)之前,海水是風(fēng)平浪靜的,起伏的波浪完全是由船只所引起的,所以波浪起伏的能量本質(zhì)上是由船只所提供的,這些波浪實(shí)際上是消耗了一部分船只的功率所產(chǎn)生的,而要減少功率的耗損,就要設(shè)法消除這些波浪,于是“船鼻艏”就誕生了。
在安裝了船鼻艏之后,船體兩側(cè)的波浪起伏明顯減弱了,船只的速度也得到了顯著的提升,根據(jù)過(guò)往的經(jīng)驗(yàn),相同的船只,安裝船鼻艏和不安裝船鼻艏,最高航速可以相差5-10節(jié)。
船鼻艏的作用是毋庸置疑的,那么船鼻艏到底是如何消除波浪的呢?這可以分為兩方面來(lái)說(shuō),一方面就是船鼻艏本身的形狀。船鼻艏是一個(gè)球狀物,我們可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn),用一根繩子拉著一個(gè)小球在水盆里移動(dòng),再用一根繩子拉著一個(gè)小方塊在水盆里烏梢蛇蝮蛇膠囊好還是西樂(lè)葆好移動(dòng)烏梢蛇蝮蛇膠囊能治腰間盤(pán)突出嗎,你會(huì)發(fā)現(xiàn)小球所產(chǎn)生的波浪要明顯小于方塊。這是為什么呢?因?yàn)樵谇驙钗锏那胺剑畷?huì)因壓力而隆起,但當(dāng)隆起的水來(lái)到小球的后方,壓力會(huì)瞬間降低,隆起的水面會(huì)迅速回落,如此一來(lái),波浪自然就小了。
第二方面的原因是,船鼻艏會(huì)形成一個(gè)翻轉(zhuǎn)180°的波,這個(gè)波會(huì)與原本的波相互抵消。
船只向前航行時(shí)會(huì)在船體兩側(cè)形成波浪,而船鼻艏所產(chǎn)生的波浪剛好與其它部位所形成的波浪是相反的,那么兩條相反的波浪疊加后會(huì)產(chǎn)生怎樣的效果呢?自然就是相互抵消,所以原本起起伏伏的波浪就變得波瀾不驚了。利用波的疊加效益來(lái)消除波,這在生活中有著廣泛的應(yīng)用,比如聲波,利用相反的聲波來(lái)消除原有的聲波,這就是降噪耳機(jī)的基本原理。現(xiàn)在有一個(gè)新的問(wèn)題,那就是船鼻艏是如何產(chǎn)生一個(gè)正好翻轉(zhuǎn)180°的波的呢?
船只在行駛的過(guò)程中所產(chǎn)生的波的大小與船只的航行速度是密切相關(guān)的,不同的航行速度所產(chǎn)生波是差異極大的。
所以要想讓船鼻艏發(fā)揮作用,那么就必須要有一個(gè)“設(shè)計(jì)航速”。船鼻艏并不能夠保證任何時(shí)候都產(chǎn)生正好翻轉(zhuǎn)180°的波,只有在設(shè)計(jì)航速下才能夠奏效,如果船只的航行速度脫離了設(shè)計(jì)速度,那么船鼻艏的降阻效果就會(huì)大打折扣,甚至還可能在某些時(shí)候產(chǎn)生原本的波完全相同的波,這樣疊加起來(lái)就會(huì)產(chǎn)生更大的波,反而會(huì)導(dǎo)致船只的航行阻力增大。此外,不同的船只對(duì)于船鼻艏的形狀也有著不同的要求,常見(jiàn)的主要有撞角型船鼻艏和水滴型船鼻艏,前者常用于遠(yuǎn)洋貨輪,后者多用于高速艦船。