军工科普

　　压载水舱　　

　　球鼻艏

　　压载水舱——

　　海上航行的“压舱石”

　　当航行中的船舶遇到恶劣天气时，船体会发生剧烈摇摆，随着压舱水的注入，船体逐渐恢复平稳。其中，压载水舱对船舶安全航行起到至关重要的作用。

　　压载水舱，顾名思义是放置压载水的船舱，分布在双层底舱、首尖舱、尾尖舱、舷侧边舱和深水舱等位置。向压载水舱内部注入海水，可以调整船舶的重心位置、浮态和稳性。

　　船舶起航前，会将货物、燃料和食物分门别类地存放在相应舱室内，这些物品的重量要经过严格称量，摆放位置也非常讲究，才能确保船舶安全航行。航行过程中，随着物品不断消耗，船舶重量减轻、重心升高，导致船体不稳定，极其容易发生倾覆。

　　为了及时调整因重心变化给船舶航行带来的影响，船舶工程师设计出压载水舱。当左舷货舱卸货过多时，左舷失去压载，船舶会发生右倾，这时要向左舷侧边舱注入压载水，以保持船舶平稳。

　　而船舶平稳并不是完全水平，有可能会“头重脚轻”，也有可能会“头轻脚重”，这两种现象称之为船舶浮态。

　　船舶浮态分为正浮、纵倾、横倾等状态。为保持螺旋桨具备一定水深，提高螺旋桨工作效率，适度尾倾反而有利于船舶航行。通过调节压载水舱内的压载水，改变船舶浮态，可确保船舶安全高速航行。

　　此外，压载水舱还有一个独特的功能——让船“晃”起来。破冰船压载水舱的作用是使船舶摇晃，利用大功率水泵快速调节船艏和船艉两端的压载水，实现高低运动，进而切断海面上的冰层，进行破冰作业。

　　球鼻艏——

　　船艏上长出“大鼻子”

　　细心观察，你会发现，大多数船舶的船艏水线以下位置常会凸起一个圆形球状物，外观像人的鼻子，故称为球鼻艏。

　　不同类型船舶，球鼻艏的形状也不尽相同。选择一款适合的球鼻艏，减阻效果会大大提升。那么，球鼻艏分为哪些种类呢?

　　第一种是撞角型球鼻艏。对于航速较高的船舶，船艏在海面会形成较大波浪，产生的波系使船舶兴波阻力大大增加。而安装撞角型球鼻艏后，船艏形成的波浪可以与船体自身产生的波系相互干扰，达到降低波高、减小兴波阻力的效果。

　　第二种是水滴型球鼻艏。船艏和船艉是有线性变化的，船艏至船体无线性变化的部分为进流段，进流段处切线形成的夹角称为进流角。对于航速低的船舶，安装水滴型球鼻艏后，能够减小水线的进流角，使船舶更加轻松地劈开波浪，减小阻力。

　　第三种是直立型球鼻艏。直立型球鼻艏的特点是艏轮廓线直立无凸起。其作用是通过拉长船舶的水线面，减小进流角，避免由于水线面与船底的距离不一引起的增阻现象。

　　此外，球鼻艏还有圆筒形、柱形、菱形和鱼雷形等多种形状。近年来，随着科技快速发展，工程师还研制出钛合金球鼻艏，具有强度高、刚性好、内部噪声低等诸多优点，成为未来船舶发展的一大趋势。

　　(高 阳、周 丹、高渝京)