第一艘气垫船
2016-04-16◆晴岑
发明与创新 2016年15期
◆晴 岑
气垫船是一种不靠水的浮力而靠具有一定压力的气垫行驶的现代船舶,航速快,水陆两栖,是英国人科克雷尔为了提高船速而偶然发明的。
船是一种很有效的交通工具,但是很多人嫌它走得太慢,因为船在水中行驶时,船体受到的阻力很大。
20世纪40年代,当高速轻型内燃机、燃气轮机被广泛应用时,许多人试着把这些先进的动力机械安装在船上以提高速度,然而由于水阻力的缘故,都没有达到理想的效果。科克雷尔为提高船速,也竭尽了全力,但效果都不明显。
一天,他看到天空中飞翔的鸟,忽然想到:船的速度主要受到水阻力的影响,如果让船在航行时,船体完全离开水面,那么船体就只会受到空气阻力的影响,比在水中航行时所受的阻力大大减小。而这完全可能实现,只要速度快,像飞机一样,船体肯定可以离开水面。
为此,科克雷尔提出了气垫理论,科学地论证了在船底用压缩空气抬高船体的可能性。
他设想在船里面装上几部很大的鼓风机,这些鼓风机产生的压缩空气由船底四周的环形通道喷出,以很大的压力向下冲向水面。根据作用力与反作用力的原理,船体会受到一个方向向上的反作用力,当这个反作用力大到足以托起船体时,船体就离开水面。这时,在船体与水面之间形成一层气垫,然后利用斜向插入水中的螺旋桨或利用空气螺旋桨产生推力,推动船舶向前行驶。
1956年,科克雷尔造出了第一艘气垫试验船,1959年,又成功造出了世界上第一艘载人气垫船,同年7月25日,他和其他两人乘坐这艘气垫船横渡了多佛尔海峡。
此后,气垫船出人意料地高速发展,功能越来越多,受到了发达国家的高度重视。现在,有的气垫船能载几百个乘客,每小时走100多千米,而且可以平稳地行驶在崎岖泥泞的道路上,在沼泽、草原、沙漠或结冰的海面上也可以通行。