船舶為什么跑不快
隨著社會的不斷發(fā)展,科技的不斷發(fā)達(dá),飛機和火車等交通工具的速度都提到了大幅度的提升。可是細(xì)心地你在欣賞江邊的美景的時候注意到?jīng)]有,船舶的速度很慢,為什么船舶跑不快,其中的原因是什么呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
原來,人在水中游泳受到的水的阻力,要比人在陸地上跑步時受到的空氣阻力大得多。這是因為物體在運動時所遇到的阻力跟周圍物質(zhì)的密度有關(guān),水的密度大約為空氣密度的800倍,因此水產(chǎn)生的阻力也要比空氣產(chǎn)生的阻力大800倍。船舶在水中航行自然受水的阻力影響,而水阻力要比空氣阻力大得多,所以,船舶在水中跑不快。
船舶在水中航行遇到的水阻力主要包括摩擦阻力、興波阻力和渦流阻力。
摩擦阻力是指船體與水摩擦產(chǎn)生的阻力,摩擦阻力大小與船體浸沒在水中的面積和速度有關(guān)。船體在水中浸沒的面積越大,摩擦阻力就越大。而船速越高,摩擦阻力也越大。
興波阻力是指船舶在水中行進(jìn)時興起波浪形成的阻力,它的大小與船體形狀和速度有關(guān)。船體尖瘦,呈流線型且光滑,興波阻力就小;船速越高,興波阻力就越大。
渦流阻力是指船舶在水中行進(jìn)時,在船尾產(chǎn)生渦流而形成的阻力,它的大小與浸沒在水中的船體形狀有關(guān)。
此外,船舶在風(fēng)浪中航行還會產(chǎn)生波濤阻力和迎風(fēng)阻力。
正是因為受到這些水阻力的作用,所以船舶的速度很難得到大幅提高。船舶在低速航行時,摩擦阻力占主導(dǎo)地位;在高速航行時,興波阻力急劇增加,超過摩擦阻力而占主導(dǎo)地位。
要提高船舶速度,一是可以增加動力,二是可以減少水阻力。增加動力也就是增加動力裝置的功率,也就意味著增加機器和燃料重量,船舶噸位也隨之增加,水阻力也相應(yīng)增加。所以,用增加動力來提高船速增幅是很有限的。要減少水阻力,就要讓船體離開水面,或減少船體浸沒在水中的面積,滑行艇、水翼船和氣墊船等新船型就是在這種思路下出現(xiàn)的。