前言：今日在网上无意刷到一篇关于航母为什么不容易翻的原创文章。这是一个粉丝几百万的作者写的，本以为可能有点料，结果一看文章，完全是门外汉说门外话，净瞎说！我发现这种通过东拼西凑，完全不知所云的所谓原创文章，在网上大行其道。其实人家“洗稿”挣钱我并无所谓，但是看到他们这样去误导读者，真的有点不忍心，所以我今天花了一下午的时间，写了这篇文章，就是想把正确的知识传播给大家。
——小船人的梦想
当我们在正面拍航母的时候，航母看上去给人一种非常高大威猛的感觉，但是细心的网友会发现威猛的航母看起来更像是是个倒三角形。
航母
这就为我们带来了一个疑惑了：倒三角形在我们的认知中是非常不稳定的，那航母是如何保证稳定而不容易侧翻的呢？
倒三角
相信有不少人会说到，这个还不简单？重心低呗，像不倒翁的原理。
不倒翁的原理
其实大家说的也有一定的道理，比如下图这艏“海上不倒翁”的船舶就是应用了和不倒翁类似的原理。这条船无论翻转多少度都能自动回正，这样看确实是个完美的解释，但是我要说：真正船舶不容易侧翻并不是应用了不倒翁的原理。
海上不倒翁
首先我们要面对一个问题就是船舶是如何浮在水面上的，这就需要我们引入概念“排水量”。根据阿基米德原理：浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心。一艏大型航母的排水量能达到几万甚至上十万吨的排水量，这也就意味着，看似”头重脚轻“的航母可能水下部分隐藏了巨大的体积。
船坞里的航母能清楚的看到水下部分巨大的体积
解决了航母并不一定是看上去的头重脚轻的问题后，还并不能解释航母为什么不容易倒，这还需要我们从船舶的原理来分析。当船舶漂浮在水面上时，船体浸水表面的每一个点都会受到水的静水压力，这些静水压力都垂直于船体外板的，我们把这些力合并后就得到一个力W▽，就是这个力支撑船舶漂浮在水面上（也可以理解为大家常说的浮力），它的作用点B我们就叫它浮心 。
通过上图的受力分析，我们会发现重心G居然在浮心B上面，初一看我们感觉这样并不够稳定，但是事实又会是如何呢？我们接着往下看，当船舶发生倾斜的时候，重心G保持不变，而浮心B0会随船舶倾斜移动到BΦ。下面开始就要讲到重点了，请同学们拿好笔记本做好笔记（开个玩笑），这时我们会惊奇的发现重心G的作用力(Δ)和新的浮心（BΦ）垂直向上的作用力(W▽)形成了一个力矩，恰恰就是这个力的存在船舶才不容易侧翻，我们称为“复原力矩”。
重心和浮心形成复原力矩
并且这个“复原力矩”在船舶的的动态变化中一直发生着变化，一直努力的把船舶倾斜的扶正。
复原力矩随角度的变化
通过上图我们会发现“复原力矩”随着角度的变大，这个作用力会越来越小，这也就解释了船舶为什么不会像不倒翁那样，怎么倾斜都不侧翻。
侧翻的船舶
当然除了这个“复原力矩”的存在，我们在设计船舶的时候会给船舶设计数量相当的压载水舱，通过给压载水舱打入海水来调整船舶的平衡。
压载水舱
除了以上这些外，船舶在大海中还会经常遇到风浪，巨大的海浪会引起船舶的剧烈晃动，当晃动的角度过大时，很容易引发船舶的侧翻威胁船舶的安全。
风浪中的船舶
这时我们还可以通过一些主动减摇装置，来减少船舶的晃动，这样不光能提高船舶的安全性，还能提高船舶的舒适性(船舶晃动容易引起晕船，损坏船舶上的物品等)。
减摇水舱原理图
常见的主动减摇装置主要有减摇水舱（上图）和减摇鳍（下图）。
装备了减摇鳍的船舶
可能还有网友会提到陀螺仪。理论上来讲陀螺仪确实有可行的道理，但是在我参与设计建造或者我能了解的船，以及我翻阅过的船舶有关的书籍，都没有见过利用陀螺仪来保持船舶稳性的内容。这也不能一口否定就没有，很有可能是我孤陋寡闻，没见过而已。
陀螺仪
船舶就是通过上面这些原理来保持稳定性而不容易侧翻的，并且航母因为拥有比普通船舶更大的体积 、更大的排水量、更多的辅助设备，以及更优秀的设计和制造标准，所以也就拥有了比普通船舶更强的抗风浪能力。据说美国的航母能抗12级台风。
作者：小船人的梦想 2018年8月1号
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