“会飞的船”指的是外星人乘坐的宇宙飞船吗?在美国罗得岛纳雷肯锡特海湾,帆船上的水手们看到一个蝙蝠状的“怪物”,高出水面4米左右。当它以130千米的时速从船舷旁掠过时,一下子让人们惊呆了。
你自然会意识到,这“怪物”肯定不是船;像飞机,但也不是飞机,因为它不能腾空而起。人们为它起了一个新名字叫“会飞的船”。这种具有短翼的“会飞的船”紧贴水面飞行时与水面之间便产生一个空气压力,使升力增加,阻力减小,产生出奇异的效果。所以,它是一种“骑在空气垫上飞行的船”,又称“气垫船”。我们所说的是一种“地面效应飞行器”。
所谓地面效应,是一种类似于飞机起飞或着陆时产生的现象,即在较低高度上飞行时,机翼贴近地面,使机翼下方的气流减速,压力上升,从而产生较大的升力。从理论上来说,完全利用地面效应飞行的飞机,在运载旅客和货物时,比自由飞行的飞机要省油。但要让普通飞机紧贴地面或水面作长距离飞行,简直是天方夜谭。美国学者比尔·拉塞尔对地面效应飞行器的研究已经有9年。他说制造有使用价值的地面效应飞行器的竞争,现在已处于最后关头。俄罗斯人推出的类似飞行器已可能横渡大西洋。
澳大利亚人也在研制这种地效飞行器,其5架样机现处于领先地位,其中一架进行了海上试飞。地效飞行器的设计在某些方面类似于气垫船,它采用一个底部中空的船体,用风扇来压缩那儿的空气,使船身升高两三米。但是,气垫船必须采用大功率的发动机,因此前进的速度受限制。这种飞行器也不同于水翼艇,水翼艇是把艇翼浸入水中,将艇身抬出水面。这种飞行器飞行于水面上,根本不接触水。这类飞行器的诱人之处,就在于它们具有穿梭于海洋、河流、湖泊之间,作为客运和货运的高速交通工具的潜力。
例如,在非洲的一些国家里,就可以利用地面效应飞行器来运载旅客,而不需要特别筹建机场、公路、铁路,在加勒比海,它可以穿梭往来于各岛屿之间。
由于地面效应飞行器不需要像飞机那样在较高处飞行,因而没有必要花费高昂的代价来满足飞机的性能要求,它们的认证及许可花费也不会太多。这也许是受人青睐的独特魅力之所在。你听说过日本的高速船世界的计划吗?
在高速船的开发和研制中,日本有着天然的优势,因为它有雄厚的造船工业基础。近年来,新干线高速列车的再次提速,高速公路客运业的日益繁盛,使日本的科学家们正雄心勃勃地构想着21世纪高速船世界的计划。
目前,已被列入日本民用高速船开发计划的有双体气垫船、双体高速渡船、高速滚装船和巨型喷气式海轮。双体气垫船是由三菱重工业公司构思的方案,在大型化、舒适性、高速性和现代化方面有相当大的突破和提高。
这种双体气垫船在结构上有利于布置垫升风机系统,并且利于扩大上层建筑,从而改善旅客舱条件,提供更加舒适的环境,多载乘客。日本石川岛播磨重工业公司提出了双体高速渡船的设计方案,与以往渡船的最大区别在于它采用了铝合金船体,使船的结构重量大大减轻,成型制造工艺更为简便。这种双体船体有很好的综合安全性能,稳定而快速,提供了宽敞的空间来布置客舱和货舱,装载量比以往大得多,十分经济便捷。为了使这种高速渡船可以在深水码头和浅水码头之间运营,石川岛播磨重工业公司的工程师们在设计中既保留了螺旋桨推进器,又保留了时节水推进器,驾驶者能根据航道的实际情况灵活选择。川崎重工业公司提交穿浪型滚装船的设计方案。
这个方案是为了适应日本汽车工业的不断发展,大批豪华轿车出口海外的需要。
这种船在装载量和快速性方面有很大的强化,营运周期大大缩短,营运费用很低。
由于采用新型的穿浪型船体设计,使滚装船具有很好的适航能力,能够以较快的航速在风浪较大的复杂海区航行,兼顾了近海航行与远洋航行的双重要求。令人惊讶的是,新型的穿浪型滚装船的航速较现役滚装船整整提高了1倍,时速达到65千米。最后还要提到的是巨型喷气式海轮。这种海轮为双船体水翼机械总体布局,动力装置为4台涡轮风扇发动机,每台功率2.5万马力。全长100米,可载货1千吨。
为获得良好的安全性和稳定性,巨型喷气式海轮同样采用了双船体。
同时,为提高航速、降低流体阻力,这种海轮采用了水翼。巨型喷气式海轮上安装着经过专门改型的航空发动机组,可以有效地缩小大功率动力装置的体积、减轻船体的重量、提高动力效率。动力舱安装在船尾部,既能集中管理,方便维护,还能降低噪音对客舱的影响。这种巨型喷气式海轮船体外形设计更多地考虑空气压缩性的影响和空气动力学原理,把相关设计具体细化到船体的每一个部分。
经过这一番设计,这种巨型喷气式海轮的最大航速将达到每小时90千米。计算机是如何应用在军事上的?计算机是20世纪人类最卓越的科技成就之一,它的技术发展一直与军事有着密切的关系,在军事领域中发挥着巨大的作用。
以海军为例,从20世纪40年代美国海军使用了第一台计算机开始,计算机技术已触及海军及所属航空兵、海军陆战队的作战、指挥、通信、管理、电子及舰船设备的操纵、管理、维护等几乎所有领域。国外有关专家认为,现代乃至未来海洋争霸,计算机技术已成为决定胜败的关键因素之一,没有计算机技术的支撑,海军的一切系统将陷于瘫痪。特别是发达国家的海军极其重视现代计算机技术,这里面的重头戏是舰载计算机技术。现代海战涉及空中、地面、水下乃至外层空间,这是一个广阔的多维作战领域。
舰船要和所在编队、舰队协同作战,需要实时处理大量而复杂的数据,对付来自各方面、多批次的不同目标,指挥员要协调编队、舰载机、反导、反潜、反舰、对空等火力系统以及电子侦察、电子作战系统等等,这样的复杂情况,只依靠指挥人员的指挥远远不能应付,一般的计算机技术也难以应付。看来,必须为海军设计具有多处理器并行的计算机系统。
这种计算机具有超高速的计算能力,能够对大量信息进行实时处理,具有理解自然语言和图形(像)功能、逻辑推理和自我学习能力、带有专家系统辅助决策功能,能够智能化、自动化地决策和对所有装备实施监控。实际上,新一代智能型计算机已经历了几个阶段的研究与发展,部分成果已在美、英等国海军舰船上得到应用。据报道,20世纪90年代初期,美国海军制定了一项海军计算机智能计划,其中一部分就是将应用人工智能的海军作战管理系统试装在“卡尔·文森”号航空母舰上。
这一系统包括几个子系统,空间目标管理系统、作战危险告警系统和信息自动获取工具。
空间目标管理系统实时提供敌、我、友各方兵力单位的动态位置及相关信息,在屏幕上以不同颜色显示出敌、我、友各方的舰只、飞机的动态位置后,只需确定画面的某一目标,就可以得到这个目标的图形、兵力特征、装备配备等图、文、数据情报,这样可以免除了以往利用数据库检索语言的繁琐操作。作战危险警告系统以处理跟踪数据和作战兵力行动中的背景情报,利用大规模数据库,评估潜在的威胁形势,同时不间断监视跟踪并报告威胁状况。信息自动获取工具的使命,是不断提供诸多作战专家的建议和知识。
现代战争发展到了这样一种程度,军舰离开了舰载计算机,就好像是一堆废铜烂铁。
专家认为,舰载计算机技术水平和能力,代表着军舰的整体作战能力。现代海战的多兵种多维合成、作战空间立体合成、有形和无形作战系统合成的特征,对海军舰船提出了更高的要求。
那就是必须具有更强的发现敌人的能力,更快的信息处理速度,更迅速的作战决策反应,更准确、威力更大的攻击能力,更好的隐蔽性和机动性。现代战争要求把知识信息处理转化为战斗力,毫无疑问,只有更新、更高技术的舰载计算机方能完成使命。
舰载计算机技术已经成为提高海军舰船技术水平和作战能力的关键,是决定未来海战胜败的“王牌”。
“豪华巨轮”到底哪里豪华了?据报道,美国最近计划建造一艘世界上最大的超级游艇,它将近1英里(1英里=1.60千米)长30层楼那么高,可以容纳65000人,可与袖珍小国摩纳哥相媲美。这艘名叫“自由之舟”的超级游艇长4320英尺(1英尺=0.3米),宽600英尺,高350英尺,排水量达270万吨,是目前世界上最大的游艇“伊丽莎白女王2号”的6倍。
“自由之舟”共设2万个舱室,可以为来自世界各地的几千个家庭共65000人提供工作生活娱乐空间。听起来,这个计划简直是梦幻。“自由之舟”被分成三个部分:顶部是一个大机场,可以供私人飞机、直升飞机、甚至波音747大型客机起降。
中部是工作生活娱乐区,包括24小时开放的浴室、游泳池;有供应世界各地食品的餐馆;还有电影院、剧院、赌场、电车,甚至还有树木和人工瀑布,有供孩子们娱乐的公园。底部的船坞可以停靠私人游艇和水翼船。
超级游艇稳定性很好。它采用平底结构,巨大的船体可以抗得住滔天大浪,即使是100英尺高的巨浪也只能让船移动1英寸。这将是整个人类史上最为稳定的大船,就好像传说中的诺亚方舟。这样的巨船当然具备极其强大的推动力。
位于游艇后部有100台马力强大的发动机为其提供航行的动力。艇上有全天24小时运行的有轨电车,将“海上流动王国”的居民们运送到他们想去的地方。在游轮上设立公交车,这恐怕还是第一次听到吧。超级游艇上大量垃圾被艇上的电子焚化炉焚烧,无法处理的垃圾在超级游艇靠岸时移交给岸上的垃圾处理部门。为了确保“自由之舟”居民的安全,艇上还设有先进的保安系统,人们期望“自由之舟”成为一个“路不拾遗,夜不闭户”的海上世外桃源。构想“自由之舟”大财团已经把全部的精力和财力都放在设计、建造“自由之舟”超级游艇上。这个工程的负责人诺曼·尼克松说:“我们将把‘自由之舟’建成世界上第一流的工作生活娱乐天堂,过去从来就没有人这么想过,也没有人敢提出如此大胆的问题,可我们却要把这一理想变成现实。”
这样一个宏伟的梦想到底能否实现,会不会是设计师们口出狂言呢?事实上,并非所有的人都对“自由之舟”计划表示赞同。设计过“伊丽莎白”和“伊丽莎白2号”巨型游艇的造船专家约翰·布朗博士说:“我无法想象65000多人挤在那么小的一个空间里会有多好的滋味。另外,这么大的船只单单维护起来就会花费不菲。
再说,造大船的想法是一回事,能不能造出来是另一回事。”许多专家也对造如此大船的过程中可能出现的一些无法料到的问题表示担忧。究竟结果如何,我们拭目以待。世界上最小的船只是什么样呢?前面我们介绍了世界上最大的豪华旅游船“卡纳佛尔·命运”号,那么,世界上最小的船只什么样呢?就是被人们称之为“水鞋”的小船。
在浩瀚无边的海洋中,这种小船的确像是一只无助的小水鞋在不停地漂荡。之所以说“水鞋”是世界上最小船只,首先是因为它的体积太小了。在航行时,“水鞋”只能承载一名乘客,而且乘客还不能坐着,他只能站在甲板上。
到了岸边,一个人就能很轻松地将其扛在肩上搬运。“水鞋”使人想起在我国南方的荷花池里,人们划着个大木盆采取莲花的情景。
“水鞋”前进时获得的推力也很特别。“水鞋”的主人在驾驶它时,既不划桨也不摇橹,也不依靠机械的动力,而是左右手各持一根与滑雪杖有点类似的滑水杖,用力并且快速地向水面撑去,这样就产生了反作用力,推动着“水鞋”不断前行。
“水鞋”的构造非常简单,“主体构造”就是一块面积有写字桌大小的呈椭圆形的甲板。
甲板上面没有舱室,也没有舷墙,只有两只系船的小环。
“水鞋”甲板面非常光滑,水密性能好,很难存住水。因此,整个甲板几乎是贴着水面。航行时,即使波浪将其覆盖,它仍能轻松自如地前进。
那么,人站在“水鞋”甲板上,肯定使重心升高,而“水鞋”的体积又太小,重量太轻,不是很容易造成船毁人亡的事故吗?“水鞋”的设计者早就考虑到了这个问题。在制造“水鞋”时,人们将其重心设计得很低,把横截面设计成“T”字形,并在下端加放固定压载,如此以来,整个船只的重心就很低,稳定性就大大增强。这样,人们在乘“水鞋”航行时,不必过于担心翻船了。在1978年,一个美国的航海爱好者乘自制的“水鞋”,从英国的多维尔出发,克服了种种困难,渡过了英吉利海峡,在欧洲大陆受到了同行们的热烈欢迎。目前,小小的“水鞋”越来越受到航海爱好者的青睐。聪明的读者看到这里,一定明白了,“水鞋”的驾驶可是需要很娴熟的技术的呀。
核能是怎么应用在军舰上的?核能应用在航海上,首先是从军舰开始的,然后才用到民用船只。
最早的核动力军舰诞生于20世纪50年代,世界上第一艘核动力军舰是美国的“鹦鹉螺号”核潜艇,它与常规潜艇相比,各方面的本领都要大很多。
一般的潜艇在水下活动时,只能坚持有限的一段时间,必须浮上来透气,这是因为它能够携带的和循环使用的氧气有限。
采用核动力的潜艇,可以离开空气,在水下长期深潜活动。核动力的采用使航海技术又前进了一大步,是世界航海史上的又一个里程碑。
第一艘核动力潜艇建成后,美国又相继建成世界上第一艘核动力大型导弹驱逐舰--“班布里奇号”,第一艘核动力巡洋舰--“长滩号”等舰船组成的编队,作31000海里航行,历时64天,竟没有进行过燃料补给。这在人类的航海史上是一个了不起的纪录。
核动力在军舰上的巨大威力被发现以后,核动力装置也被搬上民用船只。
1957年12月第一艘核动力破冰船--“列宁号”下水,1960年正式航行。
在无冰的水中,其航速可达每小时20海里。
列宁号船有三个螺旋桨,坚固的船体可以压破两米厚的冰层,在这种情况下,依赖于核能的巨大力量仍可以使它以时速3海里的速度前进。
在1977-1978年,列宁号船曾连续工作390天,来回破冰12万海里,如今,该破冰船仍在北冰洋上工作。普通船种也用上了核动力。
世界上第一艘核动力商船“萨瓦纳号”,于1962年5月开始航行。德国在1968年也建成了世界上第一艘核动力矿砂船。