船舶在海中是怎样稳定航行的？

　　小伙伴们，你们在坐船的时候有没有感觉脚下有一种软绵绵的感觉？

　　有的话那么恭喜你，说明你听力没有问题，如果没有的话，那么也恭喜你，说明你坐的这艘船的很平稳，也没有问题。

　　其实江面、海面上并非一直风平浪静，那么为什么我们在坐船的时候没有特别强烈的晃感呢？

　　01

　　船舶的稳定

　　其实波浪那么晃，船舶肯定也得晃。你感觉不晃，那就是有解决办法呗。跟小编往下看

　　船舶在波浪中的运动可以分解为横摇、纵摇、垂荡、艏摇、横荡和纵荡六种形式。

　　船舶在波浪中的运动形式 | 来源哈尔滨工程大学出版社

　　其中，垂荡、横荡、纵荡是沿轴向直线形式往复运动。纵摇、横摇、艏摇是绕轴转动形式运动。

　　而实际情况当中，船舶在波浪中的运动往往是以上六种形式的随机组合，因此呈现出多种复杂的运动状态，这被称为“六自由度运动”

　　六自由度运动 | 来源哈尔滨工程大学出版社

　　6自由度运动，这么6，那在船上船岂不是摇的很迷离~~

　　没那么夸张啦，其实只有船体这么6的运动形式其中一种或几种的固有周期与波浪的周期相近时，才会产生“共振现象”，导致船舶大幅运动。当摇动幅度超出该船的限度，才会导致船舶倾覆。

　　船舶颠覆原理 | 来源哈尔滨工程大学出版社

　　终上所述，只有避免产生共振现象，船就不会颠覆。那么船体共振现象我们应如何避免？我们应如何降低船舶摇动的幅度呢？

　　其实，为了避免发生共振，我们就要避免固有周期与波浪的周期相同或相近就可以了。

　　比如，船舶航行水域的波浪运动周期是6-8秒，那我们就跟这个固有周期岔开，固有周期控制在4秒以下10秒以上就可以了。根据横摇的固有周期公式【2∏(惯性力矩/横摇复原力矩系数）1/2 】我们可以知道，改变船的固有周期，就要改变船舶的惯性力矩和复原力矩。

　　船舶改变固有周期 | 来源哈尔滨工程大学出版社

　　而对于已经产生共振的船舶，我们只需要增大阻尼力，就可减少震荡，摇荡的幅度就可以了。

　　02

　　船舶稳定方法

　　为了增大船舶横摇的阻尼力矩，近百余年来，世界各国人们绞尽脑汁，经历艰难困苦，发明了近百种不同形式的减摇装置。其分类主要有以下三个种类。不同船型通常会选用其中1种或2种的组合。

　　一、舭龙骨

　　减摇龙骨，是安装在穿侧与船底部转角处（称为舭部）的木质长构件。由于安装在舭部，也称舭龙骨 。一般方形系数小的船安装，用来加强耐波性，和稳性，在设计合理的情况下能够极大的降低横摇和纵摇。

　　别看船小，东西不小| 图片来源：网络

　　二、减摇水舱

　　不倒翁大家都见过吧？它无论怎么推都很难倒下的原因就在于重心位置很低，非常容易恢复姿态。船舶也一样，当遇到过高的风浪时，就需要将大量的水注入位于船底部的压水舱。这样除了可以增加船只自身的重量，让风暴更难撼动船体本身，减小晃动幅度以外，还能够改变船只的重心，让船成为“不倒翁”，防止倾覆。

　　三、减摇鳍

　　减摇鳍最早是在1923年由日本长崎造船所的元良信太郎博士设计的。减摇鳍装于船中两舷舭部，剖面为机翼形，又称侧舵，用以减小船舶在风浪中航行的摇摆角、提高船舶的适航性的主动减摇装置。

　　折叠型减摇鳍 | 图片来源：网络

　　近年来水面舰艇、军辅船舶和高速民用船舶上大多都安装减摇鳍。减摇鳍装置至今已有八十来年的发展历史。

　　那么问题来了，这么个舭龙骨这么一块板子是如何起到平稳作用的？

　　像不倒翁一样的减摇水舱是个什么样子的？具体的原理是什么？

　　减摇鳍在水中是如何运行的？为什么减摇鳍是目前用途最广的减摇装置？

　　小伙伴们，这些问题你们都知道吗？答案都在下面的视频当中哦，一起来随小编一起看一下吧！

　　来源：哈尔滨工程大学出版社有限公司