本帖最后由 xbq1013 于 2022-9-3 10:18 編輯
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( L! _" s0 `# C& t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，那么現代船舶用哪些方式“剎車”或是減速呢？ 4 N, Y* O- V2 p! @- @* v8 V
即便是早早的拉了全速退但依舊無法避免撞擊 # I- t4 F1 G' r' X$ j' P
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的大面撞擊水流，增加船舶在水中的阻力實現減速或是避碰！
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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
2 J+ u3 M7 M# H& o* a" u二、拋錨 由于船舶的錨有著特殊的設計，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，錨也不會立即產生作用，不可能實現下面《超級戰艦》畫面中的密蘇里艦那種拋錨效果的，航速過快甚至會出現錨鏈斷裂的情況。
+ S! `) K$ l( c4 [& F水下的船錨會慢慢的扎入河床
8 E/ J; ^1 S) h0 s$ F& [$ u& S《超級戰艦》中的密蘇里艦瞬間拋錨，瞬間產生作用 # x* z# s0 u$ c( C' D3 `
三、反轉螺旋槳 通常有兩種方式實現螺旋槳的反轉。第一種是直接讓發動機反轉，這個時候需要先向氣缸內注入高壓空氣，逼停正轉的發動機，然后改變發動機的發火順序，從而實現發動機的反轉，最終達到使螺旋槳反轉的目的。由于大型貨輪的發動機轉速非常低，基本都在每分鐘100轉以下，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發動機的方式來使螺旋槳反轉實現“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”。
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想要停止并且反轉一臺大型柴油機需要花費一定的時間
1 P( f: _' O/ D9 h8 ~; r" ]( p螺旋槳的正反轉試車
9 F+ F( } i+ m; o0 M反轉螺旋槳的第二種方式是通過齒輪箱來控制螺旋槳的反轉，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雜的航區，這也是其對高機動性的必然要求。 1 F4 I/ m# T. d% D# I' p
最簡易的正反轉齒輪箱 - i4 N, c& ]; g( N' Z3 U
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節螺距甚至是完全翻轉。可變螺距的優點非常明顯，在正常航行中調節螺距可實現船舶航速的調節，在緊急情況下，翻轉螺旋槳的槳葉亦可以實現船舶的“剎車”或是“倒車”。但是這種螺旋槳結構非常復雜，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。 $ D: x6 A# X# H! U" V
可變螺距螺旋槳
z' U2 m8 a4 o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，與螺旋槳直接相連，吊艙360度旋轉，可以實現矢量推進，它的轉向或是“倒車”更加靈活，并且這種設計直接省去了舵系統。但在實際應用中，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。
' u* Z2 R! I" v0 j/ N電機被安裝在了吊艙中直接驅動螺旋槳
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& e- v# ^4 _9 f- q兩種形式的吊艙式推進器
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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。 0 B0 w Q# u8 }2 l- i
這種設計在客輪上比較常見，一般被用于降低客船的橫搖 0 E1 Y0 B- C, Z2 L
綜合上面幾點的剎車措施，可以看得出來現代船舶的“剎車”設計，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定性要求較高，所以它們一般都會采取反轉發動機的方式來實現“剎車”。 0 p# D7 V: ?4 Z# [! s
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發表于 2022-9-3 10:16:40
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