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航运小知识 | 和火车飞机相比,为什么船速不快?

信息来源:hangyun.biz   时间: 2021-01-03  浏览次数:47

  同样是作为交通运输工具,如今我国高铁的时速已经高达350km,更不用提飞机有多快,而船速却只有几十节。

  有人会问,“节”到底是个什么概念,首先来为大家科普一下这个船舶的速度单位~

  “节”的档案

  “节”的英文表示为“Knot”,1节用1Kn表示。

  这个单位最早出现在16世纪,当时的航海技术发展迅猛,却没有时钟和航程记录装置,难以确定航行的速度。为了解决这个问题,水手们将绳子等距离地打出若干节,在航行时将绳子抛出,根据抛出绳子的节数来表示航速。

  虽然随着测速技术的发展,早已不用抛绳记节,但“节”这个概念还是作为航速单位被沿用下来。

  国际上通用“节”来表示航速,此外,海水流速、海上风速、水中鱼雷的速度等均用“节”表示。

  “节”表示的速度为每小时一海里,即1节=1海里/小时。1929年国际水文地理学会议上统一了海里的标准长度为1852米。因此,“节”表示速度即为1节=1海里/小时=1.852公里/小时。

  水的力量不可忽视

  要知道,水的密度大约为空气密度的800倍,因此产生的阻力也比空气阻力大800倍。人类游泳的时候就能感受到比在陆地上跑步困难很多。

  船在水面上航行时,主要受到摩擦阻力、旋涡阻力、兴波阻力、突出体阻力和空气阻力,并且随着航速的增加阻力也会变大。而行船时与水相关的阻力主要是摩擦阻力、兴波阻力和涡流阻力。

  摩擦阻力是指船体与水摩擦产生的阻力,船体在水中浸没的面积越大、船速越高,摩擦阻力越大。

  兴波阻力在之前的“船间效应”中提到过,是指船舶在水中行进时兴起波浪形成的阻力,它的大小与船体形状和速度有关。

  旋涡阻力是指船舶在水中行进时,在船尾产生涡流而形成的阻力,它的大小与浸没在水中的船体形状有关。

  正由于受到这么多水的阻力的作用,船舶的速度很难得到大幅提高。

  提高速度该怎么做?

  想要提高船速,可以从两个方向出发。第一就是尽可能的采取方法减少行驶中水的阻力,第二是增加船舶自身的速度。

  减少水的阻力,就要减少船体没入水中的面积,根据这种思路,滑行艇、水翼船和气垫船被研制出来。新的技术研究试图把空气通过泵打入船底表面,在水和船体之间形成汽膜,从而降低摩擦阻力。虽然速度得到提升,但这类船型严格意义上来说是在贴着水面“飞行”。 

  增加动力也就是增加船舶搭载的动力装置的功率,同时意味着增加机器的自重和所需燃料重量,船舶吨位随之增加,水阻力也相应增加,所以用增加动力来提高船速增幅是还是很有限的。

  来源:中国水运网

  作者:全媒记者?陈尔维

  责编:尹宇龙

  审核:洪波

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