在各種交通工具中,船舶航行的速度是比較慢的,大多數(shù)船只每小時(shí)只能行駛20千米至30千米??墒?,有一種船,速度可以達(dá)到每小時(shí)100千米以上,這就是水翼船。
水翼船的特點(diǎn)是行駛在空氣跟海水的界面上,以盡量克服水的阻力。
1919年,出現(xiàn)了世界上第一艘水翼船,船重5噸,航速是每小時(shí)60余海里。1957年,蘇聯(lián)建造了內(nèi)河水翼船,船重25噸,船速每小時(shí)38海里。1968年由美國洛克希德公司建成的一艘“平景”號(hào)水翼船,在平靜的水中速度超過40節(jié),是當(dāng)時(shí)世界上最大的水翼船。
水翼船是利用裝在船底的水翼在航行中所產(chǎn)生的上升力來高速航行的船舶。水翼船的構(gòu)造和普通的船基本相同,只是在船底多了兩個(gè)像飛機(jī)翅膀一樣的東西,這就是水翼。水翼船能行駛得那么快,秘密全在這兩個(gè)水翼上。
水翼船的工作原理與飛機(jī)一樣,水翼的斷面也與機(jī)翼斷面的形狀一樣,當(dāng)船在推進(jìn)裝置的作用下快速航行時(shí),浸在水中的水翼就因其斷面的特殊形狀而造成它上、下表面所受的水的壓力不同,下面大而上面小,從而形成向上的升力,逐漸把船體抬起。這樣就使船所受的水動(dòng)阻力減小,使船速更易增加。當(dāng)航速增加到一定值時(shí),上升力也大到可以將船體完全抬出水面,從而使船在水面上掠行,就像在水面上飛行一樣。
這個(gè)時(shí)候,只有船的水翼支架或部分水翼與水面接觸,就這樣,當(dāng)船高速行駛時(shí),就可大大降低水動(dòng)的阻力,還可減少波浪對(duì)船體的沖擊,從而在海面上飛快的航行。
水翼船按水翼數(shù)目可分為單水翼船和雙水翼船;按水翼能否收放,分為固定水翼船和可收縮水翼船;按水翼與水面的相對(duì)位置,可分為全浸式水翼船和割劃式水翼船;按控制方式,分為自控水翼船和非自控水翼船。
我國曾建造過一批全浸式水翼船和割劃式水翼船,在長江和內(nèi)湖水域使用。自控式水翼船因采用自動(dòng)控制裝置,能夠更好地適應(yīng)海洋水域。但是由于日常保養(yǎng)成本高,往往只在特殊航線和軍事應(yīng)用中使用。水翼船結(jié)構(gòu)材質(zhì)一般用鋁合金或高強(qiáng)鋼材,水翼用不銹鋼等材料制造。