船舶动力装置包括三个主要部分:主动力装置、辅助动力装置、其他辅机和设备。主动力装置,又称推进装置,是为船舶提供推进动力,保证船舶以一定速度的各种机械设备,包括主机及其附属设备,是全船的心脏。主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。当启动主机,即可驱动传动设备和轴系,使推进器工作。当推进器,通常是螺旋桨,在水中旋转时就能使船舶前进或后退。辅助动力装置是用于提供除推进装置以外的各种能量,供船舶航行、作业和生活需要的装置,包括为全船提供电力、照明和其他动力的装置,如发电机组、副锅炉等。 轮船是靠什么给动力的?不用风帆而用蒸汽轮机做前进动力的船叫蒸汽船。蒸汽船使用的燃料是煤,蒸汽船外面有一个大轮子,所以 也叫“轮船”,它是由富尔顿发明的。 在汉语中,轮船一般有狭义和广义两种用法,广义的轮船泛指所有大的,机动推进的船只,这篇文章主要描写狭义的轮船定义。狭义地轮船是指用汽轮机推进的船只,轮船的推进有两种方式,一种是原始的以人力踩踏木轮推进,一种是现代的以机械化螺旋浆推进。 第一次使用蒸汽机的轮船是1783年在英国下水的。1807年罗伯特·富尔顿建造了一种在河流上使用的轮船,这种船还带有帆,它的最高速度是4.5节(8.3千米/小时)。它在纽约和奥尔巴尼之间用为摆渡船。 现代轮船的动力可以来自两种不同的机器:涡轮机和蒸汽机。 蒸汽机由三个部分组成:蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中,通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管到被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机有三个汽缸组 成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。今年新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。 现代轮船的蒸汽机还有其它提高其效率的机构。往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后不断减小,但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。 渐渐地轮船取代了过去的帆船。轮船最主要的优点是它们不依靠风和比帆船快。它们比较可靠,到达一个港口的时间也一般与天气无关。轮船的燃料有煤、煤球、重油和木头。 1690年,法国的德尼·巴班提出用蒸汽机作动力推动船舶的想法,但当时还没有可供实用的蒸汽机,故设想 无法实现。 1769年,法国发明家乔弗莱把蒸汽机装上了船。但所装的蒸汽机既简陋又笨重,而且带动的又是一组普通木桨,航速很慢,未能显示出机动船的优越性。 1783年乔弗莱又建成了世界上最早的蒸汽轮船“波罗斯卡菲”号,但是航行30分钟后,船上蒸汽锅炉发生爆炸。 1790年美国的约翰·菲奇用蒸汽机带动桨划水,其效率极低,菲奇的发明没有受到人们的重视。 1802年,英国人威廉·西明顿采用瓦特改进的蒸汽机制造成世界上第一艘蒸汽动力明轮船“夏洛蒂·邓达斯”号,在苏格兰的福斯——克莱德运河下水,试航成功。这是一艘30英尺长的木壳船,船中央装上西明顿设计的蒸汽机,推动一个尾部明轮。轮船的出现对拖船业主们是一个打击,他们以汽轮船产生较大的波浪为由,拼命反对。第一艘汽轮船被扼杀在摇篮里。 美国的约翰·史蒂芬森于1804年建成具有世界上最早有螺旋桨的轮船。由于推动螺旋桨的蒸汽机转速太低,所以他当时认为推进器还是轮桨较好。 1807年,他建造了带轮桨的“菲尼克斯号”轮船。“菲尼克斯号”从纽约沿海岸驶向费城进行试航,途中遇到风暴。但经过13天的航行还是平安地到达费城,这是世界上轮船首次在海上航行。 |
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