我们都有这样的生活经验,在海边游玩时,一个小小的浪花迎面打来,我们都要后退好几步,但在水面上固定好的船却能一直停留在原地。因为船只的停泊有船锚的“帮助”,有些小伙伴可能会疑惑,小小的船锚比轮船小了几千倍,为什么能够将轮船固定住呢?为什么轮船不会拖着船锚继续前行呢?
其实,不管船的大小,在遇到大风大浪时,都需要用到船锚,这样可以使船固定在海面上,不会造成船只随意漂流,从而造成严重的损失。船锚是确保轮船安全不可或缺的一个设备,是船舶在近海地区用来固定船位的一个重要工具。
古时候的船锚是一块被称为“碇”的大石头,用绳子将它系起来,通过重量使船只停泊。后来逐渐发展成了木爪锚,即在石块两旁绑上木爪,除了重量还有抓力来让船舶停泊。因此,船锚的“锚”字不仅是读音,连字形也和“猫”相似。而“锚”字在文献中也常被写作“猫”,据传是人们在观察到猫爪啮抓现象后受到启发而模拟出锚爪啮土。这或许便是船锚发明者的灵感来源吧!
说完船锚的来历,再来说说抛锚的原理。当船舶需要暂时停泊时,在即将到达停泊的位置,船员会用绳索先将船锚慢慢地放下去,一般会多放一段锚链,船锚随着重力的作用慢慢沉入海底。锚链的长度大于水的深度,所以船锚在海底会按水平方向躺平。当船只抛锚后,只需要将船向后移动,慢慢拖动锚链,船锚就会牢牢的插入泥土中。
当船只受到扰动时,锚链就会被拉动,处于水底的锚在与锚链连接处会受到一个水平力的作用,同时船锚自身的重力作用于锚爪与水底的接触点,两力合成使得锚向斜下方运动,这就是抛锚的工作原理。那么,如果停泊好的船需要重新起航,船锚又是怎样解锁的呢?
在起锚时,船舶会向前开动,同时慢慢收回锚链,在离锚较近的位置时,再拉直锚链。此时锚杆在锚链的拉力下将抬起,锚将以锚冠为轴,利用杠杆原理将锚爪从底质中起出,然后船舶继续收回锚链,直至将锚拉出水面。
需要注意的是,抛锚是会有专门的锚地的,并不是所有的底质都适合抛锚的,最佳的底质是沙石底,其次是泥底,礁石底质就很难抛锚,可能难以产生抓力,也可能被岩石卡住难以起锚。还有,在3~4千米水深的大洋上,也是不能抛锚的。所以人们在海图上都会标注锚地。如果海上有很大的风浪或者停泊不当,且海底平坦泥沙稀疏时,船舶产生的拉力很有可能会大于泥沙的阻力,就有可能会出现“走锚”现象。
当出现“走锚”现象时,如果人们没有及时发现是非常危险的。船舶在停泊时,发动机通常处于关闭状态,出现危险情况时人们没有办法立即开启动力系统,拖着锚的船可能会在短时间内搁浅甚至可能还会与其他船相撞,发生燃油泄漏,从而导致潜在的灾难性后果。
前面提到,在3~4千米水深的大洋上,是不能抛锚的。那么,当船只行进到深海区域,需要停船那该怎么办呢?一般巨型船只的锚链长度都在500米左右,即使有这么长,对于深达几千米的深海来说也是无用的,当船只受到大风大浪时,需要停泊,这时候就只能靠船只自身的动力,来控制船只的平衡。比如我国自主研发的深海钻井平台就不需要船锚,平台四周安装的传感器会根据位置的变化,提供信息给辅助动力,辅助动力通过反作用力,将平台恢复到原来的位置,这样平台就不会出现摇摆不定的现象。
(孙 浩)
我们都有这样的生活经验,在海边游玩时,一个小小的浪花迎面打来,我们都要后退好几步,但在水面上固定好的船却能一直停留在原地。因为船只的停泊有船锚的“帮助”,有些小伙伴可能会疑惑,小小的船锚比轮船小了几千倍,为什么能够将轮船固定住呢?为什么轮船不会拖着船锚继续前行呢?
其实,不管船的大小,在遇到大风大浪时,都需要用到船锚,这样可以使船固定在海面上,不会造成船只随意漂流,从而造成严重的损失。船锚是确保轮船安全不可或缺的一个设备,是船舶在近海地区用来固定船位的一个重要工具。
古时候的船锚是一块被称为“碇”的大石头,用绳子将它系起来,通过重量使船只停泊。后来逐渐发展成了木爪锚,即在石块两旁绑上木爪,除了重量还有抓力来让船舶停泊。因此,船锚的“锚”字不仅是读音,连字形也和“猫”相似。而“锚”字在文献中也常被写作“猫”,据传是人们在观察到猫爪啮抓现象后受到启发而模拟出锚爪啮土。这或许便是船锚发明者的灵感来源吧!
说完船锚的来历,再来说说抛锚的原理。当船舶需要暂时停泊时,在即将到达停泊的位置,船员会用绳索先将船锚慢慢地放下去,一般会多放一段锚链,船锚随着重力的作用慢慢沉入海底。锚链的长度大于水的深度,所以船锚在海底会按水平方向躺平。当船只抛锚后,只需要将船向后移动,慢慢拖动锚链,船锚就会牢牢的插入泥土中。
当船只受到扰动时,锚链就会被拉动,处于水底的锚在与锚链连接处会受到一个水平力的作用,同时船锚自身的重力作用于锚爪与水底的接触点,两力合成使得锚向斜下方运动,这就是抛锚的工作原理。那么,如果停泊好的船需要重新起航,船锚又是怎样解锁的呢?
在起锚时,船舶会向前开动,同时慢慢收回锚链,在离锚较近的位置时,再拉直锚链。此时锚杆在锚链的拉力下将抬起,锚将以锚冠为轴,利用杠杆原理将锚爪从底质中起出,然后船舶继续收回锚链,直至将锚拉出水面。
需要注意的是,抛锚是会有专门的锚地的,并不是所有的底质都适合抛锚的,最佳的底质是沙石底,其次是泥底,礁石底质就很难抛锚,可能难以产生抓力,也可能被岩石卡住难以起锚。还有,在3~4千米水深的大洋上,也是不能抛锚的。所以人们在海图上都会标注锚地。如果海上有很大的风浪或者停泊不当,且海底平坦泥沙稀疏时,船舶产生的拉力很有可能会大于泥沙的阻力,就有可能会出现“走锚”现象。
当出现“走锚”现象时,如果人们没有及时发现是非常危险的。船舶在停泊时,发动机通常处于关闭状态,出现危险情况时人们没有办法立即开启动力系统,拖着锚的船可能会在短时间内搁浅甚至可能还会与其他船相撞,发生燃油泄漏,从而导致潜在的灾难性后果。
前面提到,在3~4千米水深的大洋上,是不能抛锚的。那么,当船只行进到深海区域,需要停船那该怎么办呢?一般巨型船只的锚链长度都在500米左右,即使有这么长,对于深达几千米的深海来说也是无用的,当船只受到大风大浪时,需要停泊,这时候就只能靠船只自身的动力,来控制船只的平衡。比如我国自主研发的深海钻井平台就不需要船锚,平台四周安装的传感器会根据位置的变化,提供信息给辅助动力,辅助动力通过反作用力,将平台恢复到原来的位置,这样平台就不会出现摇摆不定的现象。
(孙 浩)