没有刹车系统的轮船是怎么停下来的?

B站影视 港台电影 2025-10-26 12:50 4

摘要:在日常生活中,无论是汽车、自行车,还是高铁、飞机,几乎所有交通工具都具备“刹车”功能。当我们踩下汽车刹车踏板,车辆便能在短时间内平稳停下。然而,当你登上一艘巨大的轮船时,你可能会惊讶地发现:这庞然大物居然没有“刹车”系统!那么问题来了,轮船到底是怎么停下来的?

在日常生活中,无论是汽车、自行车,还是高铁、飞机,几乎所有交通工具都具备“刹车”功能。当我们踩下汽车刹车踏板,车辆便能在短时间内平稳停下。然而,当你登上一艘巨大的轮船时,你可能会惊讶地发现:这庞然大物居然没有“刹车”系统!那么问题来了,轮船到底是怎么停下来的?

?(图片来源:[2])

轮船真的没有“刹车”?

没错,从工程意义上讲,轮船是没有传统意义上的“刹车装置”的。我们熟悉的刹车系统,比如汽车刹车盘、飞机的反推系统、列车的气压制动器,在轮船上统统找不到。

?汽车刹车盘(图片来源:[4])

这是因为,轮船不像陆地交通工具那样拥有轮胎与地面之间的摩擦力可以利用。轮船航行在水中,水是一种流动性极强的流体,水的阻力无法像地面摩擦那样快速将物体“刹住”。因此,轮船不能靠“刹车”来快速停止。

不过,这并不意味着轮船无法停下。它只是使用了不同的机制,让自己逐渐减速并最终停止。

轮船靠“反转螺旋桨”来制动

轮船最主要的动力装置是螺旋桨。螺旋桨在船尾旋转,将水向后推进,从而使船向前前进。要想让船减速甚至停下来,最直接的方式就是让螺旋桨反转。

当轮船需要减速或停止时,船上的驾驶员(或自动控制系统)会发出命令,让主引擎停止向前推进的动力输出,随后切换到反转档。这时,螺旋桨开始向相反方向旋转,将水向前推,相当于给船体一个“向后的力”。

?(图片来源:[4])

这个过程有点像我们开车时松开油门并踩刹车,只不过轮船是通过反向推动水流来抵消自身惯性。不过,由于轮船体积庞大、惯性巨大,即便反转螺旋桨,它的减速过程依然非常缓慢,完全停下来可能需要几百米甚至几千米的距离。

惯性巨大,提前操作是关键

轮船不像汽车,踩一下刹车十几米就能停。以一艘万吨级的货轮为例,从满速航行到完全停下,通常需要几公里的距离和十几分钟的时间。因此,轮船的“停车”需要极强的提前预判。

比如当船只要靠岸时,船长必须根据距离、速度、水流、风向等因素提前做出判断,慢慢减速,最终让船稳稳停在码头边。如果操作不当,就可能导致撞码头或刹不住漂走的事故。

?被拖船向拖船抛下撇缆绳(图片来源:KOTUG公司)

这也就是为什么轮船靠岸时,我们常常能看到拖船在旁边协助。拖船可以用绳索拽住主船,帮助其慢慢靠岸,还能改变方向,是港口作业中不可或缺的重要助手。

靠泊时还有这些“刹车手段”

除了反转螺旋桨,轮船还有其他一些辅助的减速或停止手段,尤其在靠岸或操纵精细的水域操作时。

01锚泊系统

抛锚是一种传统而有效的“停车”手段。轮船可以将沉重的锚抛入水中,锚爪抓住海底泥沙或岩石,通过锚链的拉力让船体固定下来。虽然抛锚不能迅速刹车,但它在短时间内保持船体位置稳定方面非常有用。

?锚在海底示意图(图片来源:[1])

但需要注意的是,抛锚并不能像急刹车一样瞬间减速,因为在高速航行状态下锚链会被拉断,或者锚爪根本抓不住海底。

02停机滑行

轮船可以通过关闭发动机来达到自然减速的效果。这相当于“松油门”,靠水的阻力慢慢减速。这种方式较为温和,适合航速不快、情况较为平稳的情境。

03螺旋桨导管与侧推器

现代船舶常常配备可调桨叶(CPP),可以根据需要调整螺旋桨的推进方向和角度,精准控制船速。此外,还有一种叫侧推器的装置,能够提供横向的推力,帮助船在低速下精确移动,尤其是在靠泊时大显身手。

?侧向推进器带来的船体运动示意图(图片来源:[3])

为什么不设计真正的“刹车系统”?

可能你会问,为什么不能像汽车那样,为轮船设计一套真正的刹车系统呢?

这其中的原因主要有三方面:一是水不像地面,无法提供足够的摩擦力。即便你给船加一个巨大的“刹车垫”,也无法在水中产生立刻制动的效果;二是船体质量大、速度高,想要短时间内停住,需要施加巨大的反向力,这在水中很难实现;三是假如真的有急刹装置,反而可能导致船体结构受损、失去平衡,甚至船体失控。

?(图片来源:[2])

因此,与其说轮船没有“刹车系统”,不如说它使用了更适合水上环境的缓慢制动方案。

参考文献

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/zHbHi1rKv58vxRUOfk5kyg

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/ZRgNtE3WWWSRJx9oIv9vlA

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/ZibPvyw_6yzAjaSEnQUcXQ

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/TLhD7-ssM9PIuYiijaZclQ


编辑:Java

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来源:中科院物理所

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