船又称船舶,指的是:举凡利用水的浮力,依靠人力、风帆、
发动机(如蒸汽机、燃气涡轮、柴油引擎、核动力机组)等动力,牵、拉、推、划、或推动螺旋桨、高压喷嘴,使能在水上移动的
交通运输手段。另外,民用船通常称为船(古称
舳舻)、船舶、轮机、舫,军用船称为舰(古称
艨艟)、
舰艇,小型船称为
艇、 舢舨、筏或舟,其总称为
舰艇或船舶。
简介
船舶是随着人类的发展而开发的。不论是战时或是平时,都有船舶的出现。世界上有数百万的渔民用渔船捕鱼。战时的
海战及海上军事补给都和船有关。2007年的商船约有35,000艘,货物约有740万吨。2011年时,世界上已约104,304艘有船已取得由
国际海事组织(IMO)发出的IMO编别号码。
在历史上,船舶对于地理探索及科学技术的发展都有重要的角色。像中国
明朝的郑和将
指南针及
火药传播到其他地区。船舶有用像
殖民及
奴隶贸易等用途,也有用在科学、文化及人道主义上。美洲及欧洲之间的
哥伦布大交换是当时
世界人口成长的主因之一。
航运也使世界的经济成为能源密集的形式。
术语
轮船(ship)和小艇(boat)的区别通常在于尺寸和航行时间。一个
经验法则是,如果一艘船舶能携带另一艘,那么较大的那个就是轮船。不过也有例外:像帆船游艇上面会载一个长2至6米的小艇,两种都不算是轮船。
在
大航海时代,轮船定义为具至少有三个横帆桅杆和一个完整船首斜桅的帆船,也会用桅杆来定义其他种类的船,像
三桅帆船、前桅横帆双桅船等。
有不少大型船舶通常被叫做“艇”,
潜水艇就是最好的例子。
在通常的航海传统里,船通常都有自己的名字,现代船只可能还有
船级(通常以该级的第一艘船的船名命名)。英语中,船通常被称为“她(she或her)”,即使船名是男士名字。但这也不是绝对的,有些写作指南里也用“它(it)”来指船。
分类
按用途
军舰:军事用途船舶,如
巡洋舰,
驱逐舰等,船只本身不用于军事用途的军属船舶也归为此类。
按材料
按构造
一般常见的船只为单体船,双体船(TWIN HULL)有两个瘦长的船体共用一个主甲板及上层结构,使用涡轮喷嘴发动机,通过向后喷水获取反作用力向前推进,比普通螺旋桨推动更快速,而在高速时,双体瘦长的船身能降低阻力。而且船体稳度高,不易翻船(但若风浪过大,翻过90度后,因为没有单体船的静稳度扶正力矩,反而有灭顶之虞)。常被应用于渡轮及军事运输上。
这是一种能高速航行的船舶。船底部有支架,装上如飞机机翼般的水翼。当船加速后,水翼能产生浮力把船身抬离水面,从而减少水的阻力和增加航行速度。其转向机构不使用常见的舵,而是控制左右两支水翼的攻角来达成。
气垫船是一种能高速航行的船只,利用空气在底部衬垫承托减少水的阻力。很多气垫船的速度都可以超过五十节(约92.59km/hr)。
按动力
设计考量
水静力学
船舶可以浮在水面上的原因有以下三种:
当船只往上的力和往下的力相等时,船只达到静力平衡。若船只再往下,吃水多一些,其重量不变,但其船壳排开水的重量变大了。当两个力平衡时,船可以浮在水面上。甚至即使船上的货物没有平均摆放,船也不会前仰后倾或是倾斜。
船只的稳定性一方面是考虑上述的
静力学层面,当船受到外力移动、横摇(rolling)及纵摇(pitching),以及有风和浪的影响时,也要考虑
动力学层面。稳定性不佳的船出现过大的横摇及纵摇,最后会
翻船或沉船。
水动力学
船在水中航行时,其前缘会受到水的阻力,阻力可以分为许多成分,主要的是水作用在
船壳的阻力及波阻力。若降低了阻力,速度自然会提升,需要降低湿润表面,没水部分船体也要改用产生水波振幅较小的外形。为了达到此一目的,高速的船舶一般会较细长,其附属物较小或是较少。若定期的清理船壳上寄生的生物及藻类,也可以减少船的阻力,
防污油漆也可以减少船壳上的生物。像
球状船首等较先进的设计也可以减少波浪的阻力。
考虑波阻力的一个简单方法是看船壳和其产生船波的关系。若船的速度比船波传播的速度慢,船波会快速的在船的两侧消散。不过若船的速度和船波传播的速度相等,船波能量增加的速度会比能量消散的速度快,因此船波
振幅会增加。船必须从船波中穿过或是越过船波,其阻力会随速度,以
指数形式上升。
浮力
浮着的船会
排开和本身重量相同的流体。船本身结构的密度可以比水重,只要船的结构中有够大的空心部分即可。若船浮着,整艘船(包括货物)的质量除以其在吃水线下的体积,结果会等于水的密度(1kg/l)。若船上的重量再加重,吃水线下的体积要增加才能使重力和浮力平衡,因此船会再下沉一点点。
相关条目
现在的船
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