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標題: 船舶沒有像汽車一樣的剎車系統(tǒng)，如何實現(xiàn)制動呢？ [打印本頁]

作者: xbq1013 時間: 2022-9-3 10:16
標題: 船舶沒有像汽車一樣的剎車系統(tǒng)，如何實現(xiàn)制動呢？
本帖最后由 xbq1013 于 2022-9-3 10:18 編輯

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？

即便是早早的拉了全速退但依舊無法避免撞擊

一、左右擺舵

當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！

左右擺舵可以增加船舶的受力面積，從而增加阻力

二、拋錨

由于船舶的錨有著特殊的設(shè)計，當它被拋入水中后，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，錨機無法將重達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。

水下的船錨會慢慢的扎入河床

《超級戰(zhàn)艦》中的密蘇里艦瞬間拋錨，瞬間產(chǎn)生作用

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，然后改變發(fā)動機的發(fā)火順序，從而實現(xiàn)發(fā)動機的反轉(zhuǎn)，最終達到使螺旋槳反轉(zhuǎn)的目的。由于大型貨輪的發(fā)動機轉(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”。

想要停止并且反轉(zhuǎn)一臺大型柴油機需要花費一定的時間

螺旋槳的正反轉(zhuǎn)試車

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，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)，這也是其對高機動性的必然要求。

最簡易的正反轉(zhuǎn)齒輪箱

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，維護成本高，而且粗壯的槳葉根部設(shè)計也使得推進效率低于普通螺旋槳，所以一般不被用于民用商船。

可變螺距螺旋槳

五、吊艙式推進器

這種吊艙非常先進，它將推進電機安裝吊艙內(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，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，因為電機艙空間有限也使得這種推進器的功率有上限，且維護相對麻煩，故障率也較高，一般也不被用于普通民用商船。

電機被安裝在了吊艙中直接驅(qū)動螺旋槳

兩種形式的吊艙式推進器

六、減搖鰭

顧名思義，這種裝置像魚鰭也像飛機的襟翼，一般被用于客船以降低船舶橫向搖擺，這種“鰭”也可以像飛機的襟翼一樣調(diào)整角度，當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，當船舶速度過快時，不宜采用大角度的減搖鰭減速，強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。

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

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，并且在進出港時都會有拖輪輔助，這類貨輪對螺旋槳的推進效率以及穩(wěn)定性要求較高，所以它們一般都會采取反轉(zhuǎn)發(fā)動機的方式來實現(xiàn)“剎車”。

作者: sgxap666 時間: 2022-9-3 11:13
學(xué)飛機搞個減速板

作者: 王IU 時間: 2022-9-3 16:03
這個牛

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