車輛剎車靠摩擦，輪船剎車靠什么？

任何車輛的安全行駛都少不了制動裝置，機動車如此，非機動車也是如此。

不論是什么樣的車輛，它們的制動原理本質上都是相同的，就是利用摩擦力。汽車依靠的就是剎車碟片，其原理也比較簡單，就是用卡鉗夾住剎車盤，從而利用摩擦力使車輛停止運動。既然是利用摩擦力，所以卡鉗與剎車盤的接觸面積就顯得尤為重要，比如F1賽車的卡鉗就要比普通汽車大很多，所以制動能力也要強很多，一輛時速為100公里的普通汽車從緊急制動到完全停下大概需要4、5秒鐘的時間，而一輛時速400的F1方程式賽車所需要的時間也僅為4秒。汽車依靠摩擦力實現制動，自行車同樣如此，也是利用剎車皮與車輪的摩擦來進行剎車的。

在陸地上行駛的車輛都有剎車，那么在大海中航行的巨輪是否也有剎車呢？

很多人也許會認為沒有，如果輪船也有剎車的話，泰坦尼克號又怎么會撞上冰山呢？事實上并非如此，輪船還真是有剎車，只不過輪船從緊急制動到完全停下來要花更長的時間。一般而言，一艘集裝箱貨輪的制動時間大概在10分鐘左右，從開始制動到完全停下來還要滑過2公里左右的距離。這制動時間也太長了吧？如果與陸地上行駛的車輛相比，輪船的制動時間確實是長了點，不過這也完全夠用了，因為在廣闊無邊的大海上，幾乎不會出現需要緊急制動的情況，所以制動時間長一點也是可以接受的。

輪船的制動時間長，其實也是一件沒有辦法的事情。

在陸地上，我們只需要讓車輪停止轉動，地面強大的摩擦力自然就能夠讓車輛停下來，但是海洋中就不同了。輪船的四周都是水，所以即便輪船的動力裝置完全停止運作，輪船依舊可以向前航行很長的時間和很遠的距離，由此可見，只是單純的讓螺旋槳停止轉動是不行的，想要讓輪船停下來，不僅螺旋槳要停止轉動，還要與原來的方向反著轉，給輪船施加一個相反的動力，如此才能夠保證讓輪船在十幾分鐘內剎住船。那么怎樣才能夠讓螺旋槳反著轉呢？

如果聯系汽車的動力系統來看，讓螺旋槳反轉似乎也不是什么難事，只需要依靠齒輪箱就可以了。

的確，依靠齒輪箱可以讓螺旋槳實現反轉，但問題是大型的集裝箱貨輪通常都不會裝備齒輪箱，眾所周知，齒輪箱的主要作用就是調速，而大型貨輪發(fā)動機的轉速是很慢的，再裝備一個齒輪箱調速是完全沒有必要的。既然大型貨輪的螺旋槳是直接與發(fā)動機相連的，那么想讓螺旋槳反轉就只有一個方法，那就是讓發(fā)動機反轉。這個事如果放在汽車的身上，那就是個笑話，因為總不能每次倒車都先把發(fā)動機熄火再重啟吧？但放在輪船身上就很合理了，因為輪船所使用的是兩沖程的柴油發(fā)動機。

簡單來講，兩沖程的柴油發(fā)動機工作原理是這樣的。

當柴油混合空氣發(fā)生爆炸后，會將活塞向下推動，當活塞下降過氣缸底部的進氣口時，經過渦輪加壓的空氣會進入氣缸，同時頂部的排氣口會打開，廢棄開始排出。接下來活塞會在慣性作用下向上運動，向上運動的活塞不斷壓縮頂部氣體，使溫度和壓力都不斷提升，此時噴油裝置會打開向內噴油，于是再次發(fā)生爆炸，一次新的循環(huán)有開始了。從柴油發(fā)動機的工作原理可知，要讓其反過來轉并不難。首先先要切斷燃油供應，然后再從氣缸上部注入氣體，讓活塞運動逐漸停止，此時將負責排氣和噴油的凸輪調整到相反的位置，然后再恢復供油，發(fā)動機就會按照與之前相反的方向轉動了，這個過程可以說是一氣呵成。

通過讓發(fā)動機反轉從而實現螺旋槳反轉，是大型貨輪最常用的制動方式，那么如此之外，是否還有其它方法呢？有，比如使用可變螺距的螺旋槳。

可變螺距螺旋槳的制動原理也很簡單，就是在轉動方向不變的情況下改變槳葉的角度，從而改變螺旋槳的動力方向。這就類似于我們家里的電風扇，如果將每一個扇葉的角度做一下變化，它就能夠從向前吹風變?yōu)橄蚝蟠碉L。不過這種螺旋槳構造復雜，由于本身過于厚重，也更容易被腐蝕，所以如果不是過分追求靈活性的船只，是不會采用這種方法的。

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