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字母博客

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科普系列之 两船并行为何相撞  

2008-04-02 12:19:27|  分类: 船舶航海 |  标签: |举报 |字号 订阅

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     1912年秋天,"奥林匹克"号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰"豪克"号正在向前疾驶,两 艘船似乎在比赛,彼此靠得较拢,平行着驶向前方。忽然,正在疾驶中的"豪克"号好像被大船吸引似地,一点也不服从舵手的操纵,竟一头向"奥林匹克"号闯 去。最后,"豪克"号的船头撞在"奥林匹克"号的船舷上,撞出个大洞,酿成一件重大海难事故。
  我们知道,根据流体力学的伯努利原理,流体的压强与它的流速有关,流速越大,压强越小;反之亦然。用这个原理来审视这次事故,就不难找出事故的原因了。原 来,当两艘船平行着向前航行时,在两艘船中间的水比外侧的水流得快,中间水对两船内侧的压强,也就比外侧对两船外侧的压强要小。于是,在外侧水的压力作用 下,两船渐渐靠近,最后相撞。又由于"豪克"号较小,在同样大小压力的作用下,它向两船中间靠拢时速度要快得多,因此,造成了"豪克"号撞击"奥林匹克" 号的事故。现在航海上把这种现象称为"船吸现象"。
  鉴于这类海难事故不断发生,而且轮船和军舰越造越大,一旦发生撞船事故,它们的危害性也越大,因此,世界海事组织对这种情况下航海规则都作了严格的规定, 它们包括两船同向行驶时,彼此必须保持多大的间隔,在通过狭窄地段时,小船与大船彼此应作怎样的规避,等等。

  这是一个典型的流体力学的问题,和“风关门”现象一样,都可以用流体力学中动力学方程--伯努利方程来进行完美的解释!现在在大船操纵特殊培训教程中,都做了详细的说明。
  附:伯努力方程
伯努利方程(Bernoulli  equation)

理想正压流体在有势彻体力作用下作定常运动时,运动方程(即欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家D.伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体 ,方程为

p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C
式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;z 为铅垂高度;g为重力加速度。
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