船舶
船舶(英文名:boats and ships,拼音:chuán bó),是指各种船只的总称,是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具,是一种主要在地理水中运行的人造交通工具1。
船舶按不同的使用要求而具有不同的技术性能、装备和结构型式,具体包括各类排水或者非排水的船、艇、筏、水上飞行器、潜水器、移动式平台以及其他水上移动装置1。其中,民用船一般称为船,军用船称为舰,小型船称为艇或舟,其总称为舰船或船艇。船舶内部主要包括容纳空间、支撑结构和排水结构,具有利用外在或自带能源的推进系统;外型一般是利于克服流体阻力的流线性包络,材料早期为木、竹、麻等自然材料,近代多是钢材以及铝、玻璃纤维、亚克力和各种复合材料2。船舶的航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性3。
船舶排水量的计算公式为:船舶排水量=空船重量LW+载重量DW4。
基本信息
- 中文名
船舶
- 外文名
NauticExpo、Boat、Marine
- 结构
船体、船舶动力装置、船舶电气
- 时间
1807年
- 人物
美国的富尔顿
- 性能
浮性、稳性、快速性
- 类型
交通工具5
概述
船舶从史前刳木为舟起,经历了独木舟和木板船时代,1879年世界上第一艘钢船问世后,又开始了以钢船为主的时代。船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。
1807年,美国的富尔顿建成第一艘采用明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号,时速约为 8公里/小时;1839年,第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽机船“阿基米德”号问世,主机功率为58.8千瓦。这种推进器充分显示出它的优越性,因而被迅速推广。
1868年,中国第一艘载重600吨、功率为288千瓦的蒸汽机兵船“惠吉”号建造成功。1894年,英国的帕森斯用他发明的反动式汽轮机作为主机,安装在快艇“透平尼亚”号上,在泰晤士河上试航成功,航速超过了60公里。
早期汽轮机船的汽轮机与螺旋桨是同转速的。后约在1910年,出现了齿轮减速、电力传动减速和液力传动减速装置。在这以后,船舶汽轮机都开始采用了减速传动方式。
1902~1903年在法国建造了一艘柴油机海峡小船;1903年,俄国建造的柴油机船“万达尔”号下水。20世纪中叶,柴油机动力装置遂成为运输船舶的主要动力装置。
英国在1947年,首先将航空用的燃气轮机改型,然后安装在海岸快艇“加特利克”号上,以代替原来的汽油机,其主机功率为1837千瓦,转速为3600转/分,经齿轮减速箱和轴系驱动螺旋桨。这种装置的单位重量仅为2.08千克/千瓦,远比其他装置轻巧。60年代先后,又出现了用燃气轮机和蒸汽轮机联合动力装置的大、中型水面军舰。
当代海军力量较强的国家,在大、中型船舰中,除功率很大的采用汽轮机动力装置外,几乎都采用燃气轮机动力装置。在民用船舶中,燃气轮机因效率比柴油机低,用得很少。
原子能的发现和利用又为船舶动力开辟了一个新的途径。1954年,美国建造的核潜艇“鹦鹉螺”号下水,功率为11025千瓦,航速33公里;1959年,前苏联建成了核动力破冰船“列宁”号,功率为32340千瓦;同年,美国核动力商船“萨瓦纳”号下水,功率为14700千瓦。
现有的核动力装置都是采用压水型核反应堆汽轮机,主要用在潜艇和航空母舰上,而在民用船舶中,由于经济上的原因没有得到发展。核电池的出现,解决了这些问题,意味着可以批量的制造核电池为动力的船舶。70~80年代,为了节约能源,有些国家吸收机帆船的优点,研制一种以机为主、以帆助航的船舶。用电子计算机进行联合控制,日本建造的“新爱德丸”号便是这种节能船的代表。
历史
古代埃及文物上绘有船只图样,埃及船只主要在尼罗河上航行。古希腊时代、多使用帆船、多桨船。16世纪甲板船登场,大航海时代到来。多桨船直到18世纪末一直在地中海域使用,北欧甚至持续到19世纪初。 中国使用船只的历史也很悠久,在16世纪以前一直处于世界领先位置,在明代中国的造船业到达了鼎盛时期。这为郑和下西洋提供了强大的物质保障。《明史》《郑和传》记载,郑和的航海宝船, 长44丈4尺, 宽18丈,这是当时世界上最大的海船,折合现今长度为151.18米,宽61.6米。船分四层,船上9桅可挂12个帆,锚重有几千斤,要动用二百人一起才能启航,一艘船可容纳千人以上。
古代中国是当时造船和航海的先驱。春秋战国时期就有了造船工场,能够制造战船;汉代已能制造带舵的楼船;唐、宋时期,河船和海船都有突出的发展,发明了水密隔壁;明朝的郑和七次下西洋的宝船,在尺度、性能和远航范围方面,都居世界领先地位。
刘向《世本》记:古者观落叶因以为舟。意思是说,中国人是因为看见落叶掉在水面上浮而不沉而悟到了船的原理。这跟鲁班悟出锯子的原理有点类似,大概中国人自来亲于木,总是可以从它身上得到层出不穷的灵感。
舟形成之前,泛水之物一般是树、竹苇、葫芦之类的浮具、筏子。筏起于浮具,又多有改进。以桴济河,进而浮于海,这就有点“破天荒”的意思了。孔子说:“道不行,乘桴浮于海。”大概他老人家也有点自我欣赏的冒险性情在。
《艺文类聚》载:西周成王时,“于越献舟”。越人,在古汉语里就是一个涉水的代名词,“水行而山处,以船为车,以楫为马,往如飘风,去则难从”。可以想见,以舟为贡品,献与成王,那时越人的船就已造得比较好了,还有,献舟一路,取道东海,渡黄海,泛渤海,入黄河,逆流而上进入渭水,终达周都镐京,船的实用性能及航海技术都已不差。
春秋战国时,大国争霸,造船业及航海业迅速发展。《越绝书》称:越迁都由会稽至琅琊,以水兵2800人“伐松柏以为桴”,沿海北上,气势已然磅礴。至秦,徐福及童男女各3000人,乘楼船入海,寻找不老之药。那楼船之巨,也已不难想象。有了船,从西汉中期前后,海上丝绸之路开始从古合浦郡始发,可通往印度、斯里兰卡,算得上是世界上第一条真正的海上国际贸易航线。三国时期,吴黄龙二年,孙权“遣将军卫温、诸葛直将甲士万人浮海,求夷洲及澶洲”,夷洲,今之台湾,澶洲,就是日本岛屿。