气垫船原理(气垫船模型制作)
7月12日晚,一艘货轮撞上番禺北斗大桥 。桥墩出现了严重的裂缝,混凝土已经断裂,只有钢筋保持连接 。已经设置了路障,要求车辆绕行!
巧合的是,船撞桥的那一幕恰好被附近的延时摄像机拍下 。从高清片中我们可以看到,一艘“高速航行”的船撞上了桥墩,反弹的力量甚至让船倒退了很长一段距离 。好像一开始就完全没有刹车的念头!
这艘船到底有没有刹车?为什么会撞到桥墩?轮船和汽车是常见的交通工具,但它们之间有很大的区别 。汽车是发动机驱动的变速箱,减速后输出到前轮或后轮或前后轮同时输出 。轮胎旋转,与地面的摩擦力使车辆前进!
【气垫船模型制作 气垫船原理】为了有效控制车辆,通常会配备方向盘和刹车 。方向盘通过助力结构移动前轮的偏转角,从而控制方向 。然后再配合转向前的刹车动作,就能顺利过弯了!
船舶的情况并非如此 。一般船只除了船体,只需要两样东西来掌舵,一个是动力螺旋桨,一个是船舵,发动机带动螺旋桨向后方排水,从而获得反作用力使船前进!
舵根据偏转方向得到船尾摆动,从而控制船的方向!当然,动力也可以来自帆船的帆或空空气推进器,它还是有舵的,但气垫船的是空空气舵或左右推进器推力不一致,原理是一样的,只是控制船的方向!
没有刹车,没有刹车,没有刹车?
船上没有刹车 。汽车可以制动轮胎,增加与地面的摩擦力来控制车速 。但是船的螺旋桨确实提供了动力,但是即使不转动提供的阻力也完全不足以制动,船是怎么制动的?
有些办法,倒车就行!螺旋桨提供强大的动力,但阻力较弱 。然后,当你需要刹车的时候,你可以反转螺旋桨 。通过反转螺旋桨,可以向前排出大量的水 。那不是刹车吗?
完全没问题 。在《泰坦尼克号》中,我们见过眼前出现冰山,副驾驶下达倒车命令的场景 。我们控制了蒸汽通道,先“刹车”,然后主机停止转动再反转,再驱动螺旋桨反转 。这种结构的好处就是不需要变速箱!
更快的方式是直接用变速机构倒车,这样停车后就没有倒车的过程,速度更快 。也许泰坦尼克号不会撞上冰山 。当然,也有朋友觉得还是全速前进比较好,然后舵机效率更高,然后就可以绕过冰山了 。当然,现在已经恢复不了了 。它已经在冰冷的大西洋海底100多年了!
船舶电力推进系统
当然全电推进船的制动简单,电机反转根本不需要变速箱,控制电机反转就行,比如三相异步电机反转,改变三相电序就行!
音调控制
当然,螺距螺旋桨根本不需要改变转向,只需要调整螺距,变成反转螺旋桨就可以了 。这时候旋转会把水流引导到前方,达到刹车的效果!
除了翻转,还有哪些方法可以“刹车”?
一般的船只有这两个东西,但大型或特种船可能会有其他装置辅助减速,比如减摇鳍 。虽然减摇鳍的主要目的是减少船舶的摇摆幅度,增加船舶的舒适性,但是在极端情况下也可以用来辅助转弯和减速!
原理很简单 。只要将可偏转减摇鳍的角度调整到一定角度,甚至与前进方向垂直,就可以极大地阻断水流,达到“刹车”的目的 。但是很多1000吨以下的船都是固定减摇鳍,也就是说收不回来 。减摇的原理是在水中保持“刚性”(增加左右摇晃的力矩),减速没有作用!
减摇鳍
另外,辅助动力系统也可以用来减速,比如全回转推进器 。根据所需的反推力和推力分配原理,所有推进器都能发出反推力,即使不发生故障,理论上也能最终刹车!
还有拖船协助减速,估计这种需要外援的状况已经被大家抛弃了!
如果水的条件允许,可以停止主机,水的阻力会慢慢减缓,紧急情况下掉头也可以消耗动能 。当然最后一种方法是抛锚刹车,浅水有效,深水无效!
比如《生死时速——海上不寻常的爱情》中,就有一个很恐怖的场景,就是船的动力系统被锁住,无法转向,无法停止 。它转向利用船首的辅助动力实现转向,避免撞上游轮,但无法避开码头,所以急抛锚,减速,再减速,但最后还是撞上了码头 。虽然速度不高,但是游轮吨位大,动能大,破坏力很强!
撞墩的原因是什么?从延时摄影的视频中可以看到,这艘船直接撞上了桥墩,没有任何刹车和转弯的动作 。这种情况下有几种可能性:
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