轮船（水上运输工具）-趣爱秀

基本简介

现代轮船指用机械发动机推动的船只，多用钢铁制造。原始的轮船是以人力踩踏木轮推进，近代轮船是以蒸汽推动外部明轮轮桨的蒸汽船，现代轮船多用涡轮发动机。

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。

第一艘可以使用的轮船是1783年下水的。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。

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。

历史发展

以人力踩踏木轮的明轮船。公元782～785年，杭州知府李皋在船的舷侧或艉部装上带有桨叶的桨轮，靠人力踩动桨轮轴，使轮轴上的桨叶拨水推动船体前进。在19世纪以前，船舶主要靠人工摇橹和风帆推进。

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。“克莱蒙特”号轮船但经过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。被人们称为“轮船之父”的罗伯特•富尔顿是美国机械工程师。1807年7月他设计出排水量为100吨、长45．72米、宽9．14米的汽轮船“克莱蒙特”号。船的动力是由72马力的瓦特蒸汽机带动车轮拨水。

8月17日，载有40名乘客的“克莱蒙特号”从纽约出发，沿着哈德逊河逆水而上，31小时后，驶进240公里以外的奥尔巴尼港，平均时速7．74公里，从此揭开了轮船时代的帷幕。此后它在哈德逊河上定期航行，成为世界上第一艘蒸汽轮船，奠定了轮船不容摇撼的地位。

1829年，奥地利人约瑟夫•莱塞尔发明了可实用的船舶螺旋桨，克服了明轮推进效率低、易受风浪损坏的缺点。此后螺旋桨推进器逐渐取代了明轮。蒸汽机船发明后，用蒸汽机为动力代替人力带动桨轮，沿用了100多年之久。用明轮驱动的最大船只是1855年的“大东方”号。长200多米，可惜经营不善，没什么乘客。“大东方”号轮船1884年，英国发明家帕森斯（C.Parsons，1854-1931）设计出了以燃油为燃料的汽轮机。此后，汽轮机成为轮船的主要动力装置。

轮船的发明和不断改进，使水上运输发生了革命性的变化。第二次世界大战之后，世界海运量年平均每10年翻一番。据统计，2004年世界海上货运量达到了654200万吨。

基本分类

按不同的标准，则有不同的分类：

1、按民用运输可分为客船、货船、渡船、驳船；

2、按航行区域可分为海船、内河船和港湾船；

3、按航行状态可分为排水量船、滑行艇、水翼船、气垫船、冲翼艇；

4、按动力装置可分为蒸汽动力装置船、内燃机动力装置船、核动力船、电力推进船；

5、按推进器形式分：螺旋桨船、平旋推进器船、喷水推进器船、喷气推进器船、螺杆艇、明轮船。

在诸多船舶中，最常见的是钢质船、内燃机动力船、螺旋桨推进船等。轮船发展至今，战略用船已经越来越选进，其中包括各类战略舰船、巡洋舰等。

轮船促成了人类生活的改变，造成人类以往连做梦也没想到的世界各国相互依存的关系。今天，现代化的轮船，其中有客轮、货轮和油轮，正在从事着各种关系到人类命运的全球性商业航运。如世界上最大的发达国家美国，在20世纪70年代初期，每年海运进口货物超过3亿吨，总值超过300亿美元。其中一些奢侈品如瑞士钟表、俄国毛皮、苏格兰威士忌酒、意大利鞋、丹麦家具、法国葡萄酒，只不过占进口货物总值的一小部分；主要的进口货物是原料，包括4亿桶以上的原油、4000万吨铁矿石、1500多万吨铝土矿石以及国民生活不可缺少的其他物品。

构造功能

构造船舶由许多部分构成，按作用和用途可分为以下几部分。

①船体。又可分为主体部分和上层建筑部分。主体部分一般指上甲板以下的部分，由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形关的空心体，是保证船舶具所需浮力、航海性能和船体强度的关键部分，一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃料和淡水，以及布置其他各种舱室。上层建筑位于上甲板围成、主要用于布置各种用途的舱室（如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等）。船体结构为由板材和型材组合的板架结构，可分为纵骨架式结构和横骨架式结构以及混合骨架式结构。

②船舶动力装置。又可分为推进装置和辅助装置。推进装置是提供推进动力的成套动力设备，由主机（如蒸汽机、汽轮机、柴油机、汽油机、燃汽轮机等）、主锅炉、传动装置、轴系、推进器、各种仪表和辅助设备等组成。辅助装置是为船舶的正常运行、作业、生活杂用等提供各种能量的成套动力设备，一般由船舶电站、辅助锅炉和废气锅炉装置以及其他辅助装置等组成。

③船舶舾装。包括舱室内装结构（内壁、天花板、地板等）、家具和生活设施、门窗、梯、栏杆、桅杆、舱口盖等。

④其他装备。如锚与系泊设备、舵与操舵设备、救生与消防设备、通信与导航设备、照明与信号设备、通风与空调和冷藏设备、压载水系统、舱底水疏干系统、液体舱的测深和透气系统、海水和生活用淡水系统、船舶电气设备等。构成船舶的零件有成千上万种，所用材料品种多、数量大，而以钢材用量最大。其中船体结构用的材料主要是碳素钢和低合金高强度钢。船舶的主要技术特征有船舶排水量、船舶主尺度（如船长、型宽和型深等）、船体系数、舱容和登记吨位、船体型线图和结构图、船舶总布置图及主要设备的规格等。

动力来源

可以来自两种不同的机器：涡轮机和蒸汽机。

蒸汽机是指过去用蒸汽来推动活塞做功，推动飞轮转动产生机械能的热机。内燃机是指利用燃料急剧燃烧产生的高温高压气体来推动活塞做功，再经过曲轴转换成为圆周方向上旋转的功能的一种热机。

轮船之父

在现代交通工具中，轮船的出现要早于汽车和飞机。轮船是水上运输最重要也是惟一的交通工具。它的发明者罗伯特·富尔顿，因为对人类社会生活巨大的贡献，被人们誉为“轮船之父”。

罗伯特·富尔顿出生在美国宾夕法尼亚州小不列颠县的一个农场里。为了纪念这位伟大的、不屈不挠的发明家，小不列颠县已改名为富尔顿县。

富尔顿从小就有两大爱好，一是绘画，二是发明创造。1786年，他21岁时留学英国。青年时期，他曾是颇有名气的画家，在费城为富兰克林画过坐像。而制造出不用人力和风力也能在水上行驶的船，这个儿时就有的奇妙设想从来也没离开过他。

他曾想帮助拿破仑摧毁英国强大的海军。在初期潜艇实验失败后，他被拿破仑斥责并赶走。然后在他终于掌握了制造轮船的关键，欲帮助拿破仑建立不借助风力而靠蒸汽机带动航行的新式舰船时，又受到了拿破仑的辱骂。然而，富尔顿并没有因此而动摇造船的决心。

经过无数次实验，他详细记录了各种技术数据，制成表格进行比较，从中掌握了船的吨位与动力大小的比例、船身的长度与宽度的比例以及桨轮的大小等问题，设计出实用的蒸汽轮船的图纸。但这还停留在图纸和模型上，要真正造一艘船需要更艰苦的探索，当然也需要财力。富尔顿自筹资金，并借来一个八马力的蒸汽机。终于，造出了一艘长70英尺，宽8英尺、吃水3英尺的大船。船的两侧各有一只大桨轮。

蒸汽机的活塞在动，桨轮在转，轮船在水中行走了。尽管速度很慢，几乎与人步行的速度相同，但这毕竟是富尔顿亲手制造出的世界上第一艘蒸汽轮船。面对欢呼的人们，富尔顿竞激动得说不出一句话。然而，就在这天晚上，一场特大暴风雨袭来。狂风呼啸着直扑塞纳河，巨浪把他的船拦腰折断。转眼间，轮船沉入河底。富尔顿多年来的血汗和屈辱换来的成果，被残酷地毁于一旦，连借来的蒸汽机也沉入水里。富尔顿欲器无泪，又带工人们下水打捞蒸汽机。他伤心地把手伸向打捞起的蒸汽机，一头栽倒在地上。

惨痛的失败，沉重的打击，使富尔顿大病了好几个星期。可他矢志不渝，还要造船！造船的经费如何解决呢？正在富尔顿一筹莫展的时候，利文斯顿的出现使他绝处逢生。利文斯顿是美国出色的外交家和国务活动家，同时又是一位富有的农场主。美国政府对水上运输的重视和对发明蒸汽轮船者的优厚奖励政策，使他也关注起造船之事。

1803年，利文斯顿波派往法国，担任驻法公使，他携全家来到了巴黎。他听说一个美国人在巴黎造潜艇和蒸汽轮船，就立即派人请来了富尔顿。两个人由相互试探，到相互欣赏，相互信任。利文斯顿坚信：富尔顿一定能造出蒸汽轮船，他就是美国政府呼唤已久的造船人。利文斯顿喜出望外。他关心起富尔顿的各方面生活，不仅资助他继续研制蒸汽轮船，而且还将自己的女儿嫁给了他。

富尔顿有了坚强的经济后盾，又有了温暖的家庭。他大刀阔斧地行动起来，一头扎进了研制工作中。富尔顿向好朋友“蒸汽机大王”瓦特求援，要求提供蒸汽机零件：24马力的汽缸、活塞和活塞杆、阀门、空气卿筒和凝结器。经过一年多的苦心研究，他用瓦特提供的零件和自己亲手加工制造的其他零件，终于制造出适合轮船使用的蒸汽机。

富尔顿又带上他的蒸汽机，回到美国纽约，继续他的研究。

1807年，一艘长150英尺，宽13英尺，吃水2英尺的轮船造出来了。船体两侧各装着一个大桨轮，船中央装着他自己研究出来的、专门用于轮船的蒸汽机。船头和船尾，都成60度角。富尔顿给它命名为“克莱蒙特号”。

面对这样一个没有帆、没有橹的船，人们议论纷纷，没有人相信它会在水中行走而不沉没。富尔顿胸有成竹，决定8月17日在哈得逊河上公开试船。他广贴布告，欢迎大家前来观看，又遍请各界名流前来观赏。他选定在纽约下水，终点是阿尔巴尼城。

上午10时，富尔顿邀请40位绅士、教授、学者、妇女、儿童等贵宾，登上了“克莱蒙特号”的特设船舱。在领着大伙参观了轮船的各个部位，讲解了轮船的性能和特点之后，富尔顿下令：“开船！”顿时，蒸汽机吼叫起来。浓浓的黑烟有力地跳向空中，奖轮迅速转动着，激起雪堆似的浪花。“克莱蒙特号”轮船缓缓启动了。

离开码头后，轮船以每小时4英里的速度在哈得逊河上行驶，快于任何帆船。人群欢腾了，年轻人奔跑在沙岸上，兴奋地追赶着“克莱蒙特号”。

第二天傍晚，“克莱蒙特号”轮船顺利抵达阿尔巴尼城。行船32小时，运行150英里。比以往最快的顺风顺水的帆船少用了三分之一的时间。

试航成功让富尔顿倍受鼓舞。后来，富尔顿又对“克莱蒙特号”加以改进。他调换了阀门，改造了锅炉，以克服漏气现象。他还用板遮住锅炉，仔细堵塞船缝，并增设卧铺。经过他的多方改造和检修，“克莱蒙特号”轮船的速度提高到每小时6至8英里。

从此，“克莱蒙特号”担负起从纽约到阿尔巴尼城定期航班的运载任务。1808年，富尔顿又造了两艘轮船——“海神之车号”和“典型号”。逆水逆风之下，时速达到每小时6英里，各项性能也更加完善。1809年，富尔顿组建轮船公司，广泛吸纳资金，建造各种蒸汽轮船。

富尔顿的造船技术被应用于美国海军。他设计、制造新式的战舰和快速汽艇，大大加强了美国海军的实力。1815年2月24日富尔顿去世，他的“克莱蒙特号”轮船的试航成功，意味着人类迎来水上航行的机械化时代。

近代发展

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。

构造

构造船舶由许多部分构成，按作用和用途可分为以下几部分。

③船舶舾装。包括舱室内装结构（内壁、天花板、地板等）、家具和生活设施、门窗、梯、栏杆、桅杆、舱口盖等。

载重线

大轮船要在各种各样的大海里航行，不同的海洋在不同的季节，比重是不同的。夏天，海水温度升高，体积膨胀，比重就减少。冬天，比重又会增加，不同的海洋在不同的季节的风浪也不相同。在各个海洋里，海水含盐的多少也不一样，印度洋的海水含盐少一些，比重自然小；北大西洋海水含盐多，比重就大。

满载货物的大轮船在大海中航行，就要考虑到海水的不同比重。比如说，一艘在比重比较大的海水里航行的轮船，装载的货物很多，吃水很深，一旦航行到比重小的海里，它受到的浮水小些，就会加深吃水量，倘若再遇到大风浪，就可能发生危险。

为了保证安全，各种轮船上都有船舶载重的标志，俗话叫做“吃水线”。下面说的是我国船舶检验局规定的船舶载重标志。标志上分别注明的意思是：R（T）表示热带载重线。

注：R是“热”的汉语拼音首字头，括弧里的T为英语hot（热）一词的词尾。

X（S）表示夏季载重线；

D（W）表示冬季载重线；

BDD（WNA）表示北大西洋冬季载重线；

Q（F）表示淡水载重线；

RQ（TF）表示热带淡水载重线。

现在有一艘万吨轮，计划要经过不同季节的几个航区，冬跨北大西洋。那么，就只能按最低吃水线“BDD（WNA）”即北大西洋冬季载重线来装货。因为北大西洋冬季特别冷，海水比重大，同时，风浪又特别大，要求船舶适当地少装货物，保留多余的浮力，以利安全。

轮船轶事

1909年3月31日，"泰坦尼克号"开始建造于北爱尔兰的最大城市贝尔法斯特的哈南德·沃尔夫造船厂。船体于1911年5月31日下水。全部工程于次年的3月31日完成。Titanic的意思可以分成两部分：“Titan ic” ，“Titan”是希腊神话中的泰坦神的名字，"ic"是白星航运公司惯用的船名后缀。也许英国人的意思就是为了表明这艘船是绝不会沉没的。所以泰坦尼克号的官方名称是RMS Titanic.1912年4月14日，星期天晚上，一个风平浪静的夜晚撞冰山沉没，当时引起了西方社会的极大震动。

1963年4月30日下午，我国第一艘自己制造的1.5万吨的“跃进”号大型货轮，装载着万吨玉米和3000多吨矿产及杂货，驶离青岛港，开往日本门司港。5月1日中午，当“跃进号”航行到朝鲜济州岛附近的苏岩礁海域时，突然向国内发出了“我船受损严重”的电报，下午2时10分，交通部收到了“跃进”号第一次发出的“SOS”国际求救信号。下午2时左右，跃进号沉没于黄海中。

2005年3月8日，“华凌”号巨型货轮在黄海连云港附近海域行驶，与同航道行驶的德国籍船舶“地中海克利斯提娜”(MSCChristina)轮发生碰撞，“华凌”轮严重受损，船体断裂，尾部近三分之一沉没海底，剩余部分漂流至大丰斗龙港正东约50海里处沉没，所幸的是船上28名船员被“地中海克利斯提娜”轮救起，没有造成人员伤亡。当时，“地中海克里斯提娜”轮也受到一定程度的损伤，部分船舱进水。