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轮船的前世今生

2017-10-23 15:47  来源: 科普中国-科学原理一点通

轮船按不同的标准,有不同的分类:

1. 按民用运输可分为货船、渡船、客船、驳船;

2. 按动力装置可分为内燃机动力装置船、核动力船、蒸汽动力装置船、电力推进船;

3. 按航行状态可分为水翼船、气垫船、排水量船、滑行艇、冲翼艇;

4. 按航行区域可分为内河船、港湾船和海船;

5. 按推进器形式分:喷气推进器船、螺杆艇、螺旋桨船、平旋推进器船、喷水推进器船、明轮船。

目前在诸多船舶中,最常见的还是钢质船、喷气推进器船、螺杆艇、内燃机动力船等。

 

轮船为什么没有轮子

 

我国唐代时期,有人发明了一种新的车船,这种车船的舷侧装有两个轮子,所以又叫车轮船。宋代时,人们大量应用车轮船,木匠高宣曾造了大小车船10余种,车船上装有2~8个车轮,最多时装有24个车轮。1802年,英国人西明顿制造了世界上第一艘蒸汽动力船,船上蒸汽机可以带动一个尾部明轮。1807年,美国的富尔顿制造了蒸汽机轮船“克莱蒙特号”,它也用明轮推进。蒸汽机轮船使用的推进工具是明轮,所以又叫明轮船。明轮是在转轮的外周装上叶片,成为旋转的桨轮,装在船尾或两舷。明轮船利用蒸汽机带动明轮,使桨轮转动拨水,推动船只前进。尽管明轮推进较先进一些,但结构笨重,效率较低。明轮的叶片在使用时极易损坏。

在明轮推进的基础上,有人发明了螺旋推进器。螺旋推进器又称螺旋桨,通常螺旋桨装在船尾。当桨叶转动时,叶片击水,水的反作用力成为船舶推动力。螺旋桨重量轻、效率高,结构简单、牢固,又深入水下,不易损坏。所以,螺旋桨自然而然取代了明轮。虽然螺旋桨取代了明轮,但用螺旋桨推进的船至今仍被人们称为轮船。

 

大型集装箱货轮

 

船舶的“先祖”独木舟

 

船舶的发展历史大体经过了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。而所有这些船舶的发展基础都来自于独木船。

独木船又称独木舟,是用整根木头挖成的 。独木船既没有桨,也没有帆,它是如何航行的呢?最初人们用手脚划水使独木舟前进,后来又改用树枝、木片、竹篙、划桨和摇橹等划独木船的工具。竹篙是用竹子做成的,端部装有铁钩,用以支撑河底、河岸,利用反作用力来推进船舶,它是最原始的推进工具。独木船是最早的船舶,在中国古代,独木舟大致有三种类型:平底独木舟、尖头方尾独木舟、尖头尖尾独木舟。1958年,在江苏省发掘出一条独木舟,属于尖头尖尾独木舟一类。从20世纪50年代起,中国出土了几十种类型的独木舟。独木舟在世界各地都曾大量出现过。在荷兰,有人发现了一条公元前6000多年前的独木舟;在印度,至今还保存着一种独木舟,其船侧装有放置货物的横木板;在英国约克郡一处沼泽地里,人们发掘出一支公元前7500年的木桨;人们还在苏格兰境内的湖层里,曾经发现过独木舟;在瑞士考古学家也发现了新石器时代的独木舟;新几内亚人的独木舟几条横排在一起,装有风帆,居然可以出海航行;此外,波利尼西亚人的双体独木舟和印第安人的独木舟也非常有名。

 

独木舟在恬静的湖面上

 

大能量的小个子拖轮

 

在大江大河里,人们常常会看到一种小轮船拖着大轮船走。有时,这种小轮船甚至可以拖带长长的船队,或者万吨级大轮船行进。这种小轮船就是拖轮。拖轮的作用是拖带运输的船舶,还可以拖带没有动力、不能自航的船舶,或用来协助大型船舶靠离码头,进出港口,也可用于海上救助。

一艘小拖轮为什么可以拖带万吨级的大船或是船队?原来,拖轮虽小,但船身构造坚固,动力功率也大,还备有拖带设备。所以,拖轮可拖带没有动力的船舶。在一些小拖轮上,为了增加动力,在螺旋桨周围还加装导流管,使其成为导管螺旋桨。利用导流管作用,可以增加拖轮三四成的推力,以满足航行或拖带的需要。拖轮拖带船舶的方式,既可以呈一列式拖带驳船,也可以从船旁的舷侧拖带驳船。几艘小拖轮可以共同拖带一艘万吨级大船,使大船顺利地进出港,调动船位,或进出船坞与港口,这个是不容易的。因为这需要几艘小拖轮之间的紧密合作。

 

远洋拖轮

 

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作者: 科学原理一点通   [责任编辑: 吕芮光]