軍工科普

　　壓載水艙　　

　　球鼻艏

　　壓載水艙——

　　海上航行的“壓艙石”

　　當航行中的船舶遇到惡劣天氣時，船體會發(fā)生劇烈搖擺，隨著壓艙水的注入，船體逐漸恢復平穩(wěn)。其中，壓載水艙對船舶安全航行起到至關重要的作用。

　　壓載水艙，顧名思義是放置壓載水的船艙，分布在雙層底艙、首尖艙、尾尖艙、舷側邊艙和深水艙等位置。向壓載水艙內(nèi)部注入海水，可以調(diào)整船舶的重心位置、浮態(tài)和穩(wěn)性。

　　船舶起航前，會將貨物、燃料和食物分門別類地存放在相應艙室內(nèi)，這些物品的重量要經(jīng)過嚴格稱量，擺放位置也非常講究，才能確保船舶安全航行。航行過程中，隨著物品不斷消耗，船舶重量減輕、重心升高，導致船體不穩(wěn)定，極其容易發(fā)生傾覆。

　　為了及時調(diào)整因重心變化給船舶航行帶來的影響，船舶工程師設計出壓載水艙。當左舷貨艙卸貨過多時，左舷失去壓載，船舶會發(fā)生右傾，這時要向左舷側邊艙注入壓載水，以保持船舶平穩(wěn)。

　　而船舶平穩(wěn)并不是完全水平，有可能會“頭重腳輕”，也有可能會“頭輕腳重”，這兩種現(xiàn)象稱之為船舶浮態(tài)。

　　船舶浮態(tài)分為正浮、縱傾、橫傾等狀態(tài)。為保持螺旋槳具備一定水深，提高螺旋槳工作效率，適度尾傾反而有利于船舶航行。通過調(diào)節(jié)壓載水艙內(nèi)的壓載水，改變船舶浮態(tài)，可確保船舶安全高速航行。

　　此外，壓載水艙還有一個獨特的功能——讓船“晃”起來。破冰船壓載水艙的作用是使船舶搖晃，利用大功率水泵快速調(diào)節(jié)船艏和船艉兩端的壓載水，實現(xiàn)高低運動，進而切斷海面上的冰層，進行破冰作業(yè)。

　　球鼻艏——

　　船艏上長出“大鼻子”

　　細心觀察，你會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)船舶的船艏水線以下位置常會凸起一個圓形球狀物，外觀像人的鼻子，故稱為球鼻艏。

　　不同類型船舶，球鼻艏的形狀也不盡相同。選擇一款適合的球鼻艏，減阻效果會大大提升。那么，球鼻艏分為哪些種類呢?

　　第一種是撞角型球鼻艏。對于航速較高的船舶，船艏在海面會形成較大波浪，產(chǎn)生的波系使船舶興波阻力大大增加。而安裝撞角型球鼻艏后，船艏形成的波浪可以與船體自身產(chǎn)生的波系相互干擾，達到降低波高、減小興波阻力的效果。

　　第二種是水滴型球鼻艏。船艏和船艉是有線性變化的，船艏至船體無線性變化的部分為進流段，進流段處切線形成的夾角稱為進流角。對于航速低的船舶，安裝水滴型球鼻艏后，能夠減小水線的進流角，使船舶更加輕松地劈開波浪，減小阻力。

　　第三種是直立型球鼻艏。直立型球鼻艏的特點是艏輪廓線直立無凸起。其作用是通過拉長船舶的水線面，減小進流角，避免由于水線面與船底的距離不一引起的增阻現(xiàn)象。

　　此外，球鼻艏還有圓筒形、柱形、菱形和魚雷形等多種形狀。近年來，隨著科技快速發(fā)展，工程師還研制出鈦合金球鼻艏，具有強度高、剛性好、內(nèi)部噪聲低等諸多優(yōu)點，成為未來船舶發(fā)展的一大趨勢。

　　(高 陽、周 丹、高渝京)