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气垫船为什么能腾空飞行

书之意 2015-04-27 10:34:21 手机版

  小朋友们,你们坐过船吗?估计随着科技的发达的,人们对船的了解也越来越少了。船自由自在的在海洋中前进,宛如一叶扁舟。不同的船的造型,样式也不一样,大家知道吗?船也能腾空飞行哦,这是为什么呢?相信许多朋友们都不太了解,下面就由小编来给大家解答一下疑惑吧。

  1716年,一位瑞典发明家为一个木制椭圆形骨架蒙上了帆布,使其成为一个木制平台,这个平台上还留有一个风口。发明家想用人力扇风来托起平台进行飞行,但最终因人力有限而失败了。1876年,美国也出现了一位发明家,他想用离心式风扇代替人力扇风来托起飞行平台。可是,他没能找到合适的动力使风扇转动,所以,起飞的愿望也未能实现。

  1955年的一天,英国发明家科克雷尔把两个直径不同的咖啡罐头筒套在一起,制成一个环形的喷口。当用吹风机吹出的气流流经环形喷口时,他发现喷出的气流所产生的升力比筒形喷口的要大,这个发现就此成为他发明气垫船的依据。

  为了证明自己的设计方案是正确的且具有实用价值,科克雷尔决定亲自动手制造气垫船模型。在一位热心朋友的帮助下,他得到了一台小型发动机。科克雷尔就利用这台小型发动机制造了第一艘气垫船模型。1956年冬天,科克雷尔带着气垫船模型,在英国首都伦敦的一幢政府大楼里进行了表演。气垫船模型的表演获得了成功,在英国政府的支持下,科克雷尔设计、建造了世界上第一艘气垫船。

  从1956年到现在,气垫船已经发展出多种类型。类型不同,原理也不同。按照作用原理来分,它们可以分为两类:全垫升式气垫船和侧壁式气垫船。

  在全垫升式气垫船上,压缩空气由风扇打出后,通过气道,从船底四周的柔性环形喷口,即“围裙”喷出。高速气流受运行表面限制,便由上而下呈弧形地沿着运行表面向外逸散,从而在四周形成气幕以维持气垫。气垫中的压力要比大气压力高,而正是这个压力差支撑了船体,并使全部船体离开水面。这种气垫船采用空气螺旋桨或喷气推进器来推进,它既可在水面上航行,也可在陆地上航行。

  侧壁式气垫船像一只倒置的盆子,压缩空气充入盆中,使其内部压力增大。当气垫内部压力增加到一定程度时,由气垫压力形成的向上升力大于船体重量。此时,船体就被托出水面。由于该种气垫船的船体两侧装有长长的刚性侧壁,故被称为侧壁式气垫船。侧壁式气垫船的首尾部装有柔性封闭装置即“围裙”,以封住气垫。侧壁式气垫船用水螺旋桨或喷水推进器来推进,故只能在水面航行,而不能上陆。

  不同类型的气垫船都安装“围裙”。只是,全垫升式气垫船船底四周都装“围裙”,而侧壁式气垫船只是在首尾部装“围裙”,目的都是为了封住气垫。气垫船装上了“围裙”,船体就能离开水面,腾空飞行。

  气垫船在水面腾空飞行的速度特别快。全垫升式气垫船每小时可航行八九十海里,快的可达到100多海里。另外,气垫船能离开水面,故飞行时稳定且不太害怕波浪,适合在海上航行。更难能可贵的是,气垫船可以在江湖、海洋及浅滩急流中航行。对于全垫升式气垫船来说,它不仅能在沙漠、沼泽和冰雪地带航行,而且还能上陆,具有一定的越障和爬坡能力,这是一般船舶所无法比拟的。而侧壁式气垫船则可以造得很大,适合在风急浪高的海洋上航行。

  正因为气垫船具有诸多优点,所以在交通运输中得到了广泛的应用。气垫船可被用作客船、货船、渡船和交通船,尤其适合作为客船,因为气垫船航速快,摆动幅度小,乘坐也很舒适。现在,世界上不少地方都已开辟了气垫船客运航线。气垫船也适合作为渡船,如此便可充分发挥甲板开阔的特点,运送大量旅客、货物和车辆。英国人建造的“SRN-4”全垫升式气垫船便是一艘气垫渡船,总重190吨,能载客416人或装载汽车55辆。

  利用气垫船良好的通过性,一些国家研制了用于两栖作战的军用气垫登陆艇。美国人最早将气垫艇应用于军事,他们研制的LCAC气垫艇大量装备美国海军两栖战部队。除了美国以外,英国、俄罗斯、瑞典等国也在不断发展军用气垫艇。