02.12 为什么小小的拖船能拉动几万吨的航母?

2020/2/13星期四神秘小金鹏

因为拖船在拉动航母的时候,拉力需要克服的是航母在水中受到的水的阻力(水平方向),而不是直接承受航母的重力(竖直方向),当航母漂浮在水面的时候,其重力已经被水的浮力抵消掉了,此时其所受的重力和浮力是一对大小相等,方向相反的平衡力,且方向为竖直方向,所以,拖船在拉航母的时候,只需要克服航母在水平方向上受到的水阻力就可以了,而这个阻力远远小于航母自身的重量,因此,即使是小小的拖船也能拉动几万吨甚至十万吨级的航母。

为什么小小的拖船能拉动几万吨的航母?

而且,虽然相对于航母来说,拖船的体量很小,但是其力气却并不小,寻常拖船的功率一般在700~3400马力左右,而一些专门在深水区活动的拖船,则是有着最大超过了27000马力的功率,要知道“尼米兹级”航母上面的核反应堆功率也不过260000马力左右,所以,使用拖船让航母保持几节左右的低速运动是完全可行的。然后再来看题目的第二问,为什么有些拖船会在航母后面?其实用一句话概括就是:用来控制航母方向的。也就是,前面拉的拖船控制航母船头的方向,后面推的拖船则是控制航母船尾的方向,以保证航母能够正常的行进,以免发生碰撞。额,也就是跟下图那玩意的原理差不多,前轮控制车头方向,后轮控制车尾方向:

为什么小小的拖船能拉动几万吨的航母?


▲可同时控制车(船)头和(船)尾方向

最后再来说一下为什么航母需要用拖船,其实不仅仅是航母,其他的一些大型船舶在入港的时候都是需要拖船来帮助的,至于原因,也很简单,就是因为这些大型船舶的质量太大了,所以惯性也非常大,也就更容易保持自身原来的那个运动状态,简单来说就是:这些大型船舶一旦动起来就没那么容易停下来了,制动效果对它们不明显。所以,航母或者其他的大型船舶如果直接使用自己的动力入港的话,是很难控制行进速度的,容易在港内发生碰撞事故从而毁坏港口。因此,像航母这样的大型军舰在入港的时候就被必须依靠拖船的辅助。不过,对于一些大型的民用船舶,它们在入港的时候就不需要拖船,可以自己入港,为什么?因为它们拥有船首侧推器和吊舱式推进器,也就是下面这两个东西:

为什么小小的拖船能拉动几万吨的航母?


▲船首侧推器

为什么小小的拖船能拉动几万吨的航母?

▲可转动方向的吊舱式推进器

有这两种推进设备的大型船只在入港的时候是可以不需要拖船辅助的,它们直接就可以自己入港,至于这两种设备的作用,就是用来控制船的方向和速度的,船首侧推器其实就是一个安装在船头部位的螺旋桨,通过改变转动的方向来控制船头的偏转,而那个吊舱式推进器则是一个可以360度转动的螺旋桨,既可以用来帮助船舶前进,也可以通过改变方向来给船舶制动,或者是控制船尾的方向(原理同样可以参照图2那部四驱车),而目前的航母,或者其他的大型军用船只,都是没有这两种推进设备的,所以,在入港的时候只能依赖拖船。


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