人類使用船舶作為運輸工具的曆史,差不多和人類曆史一樣久遠。《舊約聖經·創世紀》曾記載了這樣一個故事:上帝後悔在地上造了人,對於人類所犯下的罪孽十分憂傷。他決定結束這個罪惡的人世。但他看中了挪亞。挪亞按照上帝的旨意,和他的3個兒於建造了一隻方舟,挪亞把他一家老小以及各種動物。一公一母也裝進方舟裏,7天後,天上下起傾盆大雨,洪水泛濫成災,淹沒了一切生靈,隻有挪亞的方舟安然無恙,第7個月,方舟在一座山上停了下來,到第10個月,山頂才露出水麵,他為了尋找陸地,先後放出烏鴉和鴿子,有一天傍晚,鴿子噙著一個橄欖枝飛回來了,這意味大地某個地方有了生機,7天後,挪亞又把鴿子放出去,這回鴿子再沒有回來,因為洪水全退了,大地恢複了生機。這就是著名的“挪亞方舟”的故事。一葉方舟,挽救了整個人類,它的作用該有多大呀。

人類使用船舶,最早可以追溯到石器時代。我國於1956年在浙江省出土的古代木槳,據鑒定是4000年前新石器時代的遺物。說明舟筏的曆史,可以追溯到史前時代。

運輸船舶的發展,大體經曆了四個時代,即舟筏時代、帆船時代、蒸汽機船時代和柴油機船時代。

在現代的五種運輸方式,即鐵路運輸、公路運輸、航空運輸、管道運輸和水路運輸中,使用船舶自有它的特點和不可替代性。船舶運輸的優點是載重量大,運輸成本低,但缺點也很明顯,就是運輸速度慢,周期較長。

為了克服船舶運輸速度的缺點。在本世紀50年代起,世界航運界曾掀起一股船舶高速化的熱潮,一度把貨船的航速提高到每小時30海裏左右。

現在,科學家們已著眼於21世紀的超高速貨船的研究了。他們把這種超高速的貨船稱之為超級技術定期船。

這種船載貨量為1000噸,速度可在每小時50海裏,它能在大洋裏航行,即使遇到4~6米高海浪也能安全航行。這種船的技術特點是,把船本身的浮力,水中船箕的升力和氣墊船的空氣壓力組合起來以支撐船體,大大減少了前進阻力,因而速度可大幅度地提高。

在這種超高速貨船的研究方麵,日本居領先地位。

1989年,日本運輸省直接領導了名為“尖端技術”號的超高速貨船的研製工作,它的性能指標與上述超級技術定期船差不多,即能運載1000噸左右的貨物,速度可達每小時50海裏,一次航行的航程為500海裏左右。

該船已開發出兩種不同用力方式的類型:即“升力型”和“氣壓利用型”。

所說的“升力型”就是綜合利用了船的水翼產生的升力和浮力,使船體幾乎漂浮於水麵航行,這樣可以大大減少前進的阻力。

“升力型”高速貨船以飛機發動機作為主動力,一隻噴水泵利用發動機的回旋力將水向後噴出,其反作用力推動船體前進,這個原理酷似噴氣式飛機的飛行狀態。船的水下部分是與飛機十分相似的沒水體軸架和水翼構成。在停泊狀態下,船體的部位以下沒入水中,使用水翼航行時,因水翼在水中前進產生向上的升力而使船體抬高1.5米左右。船的轉彎靠調節向後噴射水流的角度來完成。當然船上也還是有舵。

為減輕船體重量,船的上半部用鋁合金製造,下半部用不鏽鋼製造,水翼則是采用不鏽鋼蜂窩結構,蜂窩結構顧名思義,其結構像蜂窩,中間是空的,結構重量很輕,但強度很高。

由於高速航行極易產生船體搖擺,船上配置了計算機控製係統,把搖擺控製在最小狀態。

另一種“氣壓利用型”是綜合利用了大氣壓與浮力,從而使船體浮出水麵航行。

這種類型的高速船結構獨特,船體全部由鋁合金製造,它的船底是由橡膠製密封裝置圍成的四角形箱狀物,鼓風機向裏吹入1.1個大氣壓的壓縮空氣,正常航行時,船體浮出水麵2~4米,船底與海水之間是壓縮空氣形成的氣墊。

這種船不是單純的氣墊船,它還有水下翼。既可產生浮力,也能對船起著穩定的作用。

船底與海麵之間的壓縮空氣不僅托著船體高速前進,還能緩和浪的阻力和衝擊。當強大的海浪襲來時,空氣被壓縮,船體就要劇烈搖晃,此時需要調節船底空氣輸入量或釋放量來使搖晃減至最低程度。

高速貨船在前進中如果想刹車怎麼辦?這裏有個很巧妙的辦法:即噴水泵有“換向器”,轉換180°反方向噴水就能便捷地刹住車。

“升力型”與“氣壓利用型”各有千秋。前者航行穩定,適航性好;後者阻力小,有小的動力就可高速航行,可大大節省燃料。

這種高速貨船如果投入營運,一天之內可以往返於日本北海道至九州至關東的遠程航線,將成為名符其實的“海上新幹線”,它的高速魅力將給海上運輸帶來新的生機。可以預料,高速貨船構將成為21世紀海上運輸的生力軍。