第2卷 稱霸海上 第7章
導航係統是如何實現“近視眼”到“千裏眼”的飛躍的？從古至今，導航係統主要經曆了天文導航、指南針導航、無線電導航、雷達導航、衛星導航等發展過程，實現了由“近視眼”到“千裏眼”的飛躍。
我們都知道，夜空中的北極星基本恒定在北方的方位，而北鬥星一直在北極星附近，指示著北極星的方位，夜間可用它來判斷東西南北。
這樣，我們的祖先發明了借助日月星辰判斷海上航行方向的“牽星過洋術”。
在航海中，人們使用一種測角儀，測量從水天線到星星的仰角，將測量的結果和早已測定好的“過洋牽星圖”比較，就可以知道船隻在海中的大略位置了。
指南針應用於航海是世界航海史上的一項劃時代的創舉。
如果沒有指南針，就不會有近代航海事業的大發展，就不會有地理大發現，就不會有各國間大規模的經濟貿易和文化交流。
但天文導航和指南針是有局限的，它們雖使人們擺脫了海岸，但在霧天、陰天和複雜的海區仍可能出現誤差而造成人間悲劇。
直到20世紀，無線電導航、雷達導航和衛星導航誕生，人類才真正做到了“海闊任船行，天高任機飛”。
我們對於無線電導航並不陌生，它是通過接收沿岸放置的導航台中較近的兩戶導航台同時發來的無線電信號，根據這兩個導航台發出信號到達艦艇的時間差計算出這兩個導航台與船隻之間距離差，從而測出船位。
這是無線電導航的基本原理。
後來，人們又將測時差改為測信號電磁波的相位差，提高了導航精確度和導航距離。
雷達導航是依靠雷達熒光屏上目標顯示的變化情況來引導航行的。
雷達由天線、發射機、接收機、顯示器、電源所組成，也是用無線電來測定目標方位和距離的。
當雷達的發射機發射出的電波遇到障礙後，就被反射回來，接收機接收到信號後，便在顯示器的熒光屏上顯示出來。
然後，通過一係列複雜的計算便可測出目標的方位和距離。
目前，衛星導航已經廣泛應用，它的導航精度能夠精確到幾米，有了衛星導航，海上航行已經完全能做到自由自在了。
輪船有鼻子嗎?輪船有鼻子嗎?沒有。
但它有一種裝在船艏、用以減少阻力的裝置，我們一般稱之為“球鼻艏”。
船舶在行進中要受到水的兩種阻力：一種是水流過船身兩側時產生的摩擦力；另一種是船舶行駛時興起的波浪與船體產生的阻力，這叫興波阻力。
這些阻力都隨船的大小、船體外形、航行速度的變化而變化。
一般說來，船越大，航速越高，阻力也越大。
摩擦力與興波阻力的大小幾乎相同。
要知道，水的密度約為空氣的800倍，所以同一物體在水中前進所受的阻力要比在空氣中大800倍。
換句話說，物體以同樣速度前進時，在水中要比在空氣中多耗費800倍的力。
為減少輪船前行的阻力，人們想出了在船頭水線下加裝球鼻艏的辦法。
如果把輪船船頭兩舷的錨眼戲說成眼睛的話，那麼，船頭在水麵下的巨大隆起就可以看作是它的鼻子了。
球鼻艏可以產生一個向下的波浪，與船頭興起的波浪相抵消，使興波阻力大大減小，從而提高航行速度。
最早的球鼻艏是美國人史蒂文斯發明的。
在19世紀初，新費城號汽船就因有了球鼻艏，使輪船速度提高不少。
目前，現代大型快速船的船艏都裝有球鼻艏。
但是，人們並不滿足於此，現在正在研究盡量縮小球鼻艄的設計，還有些研究人員在試圖發明新的、不帶球鼻艏而興波阻力又小的船型。
由於船舶航行時，水的阻力隨速度的增加呈級數增長。
所以一般船舶的極限速度約為每小時40海裏，這時動力係統的馬力已非常可觀了。
而對一般客輪、貨輪來說，速度達到每小時20海裏動力係統的耗能就已足夠大了。
因此，船舶的設計、製造，應著重於改善船型，降低航行阻力，進一步降低耗能。
另外，要改進船艙布局，使旅客舒適、貨物安排合理。
船舶的駕駛、觀測及通訊要實現自動化。
“泰坦尼克號”為什麼被稱作“海上城市”提到遠洋客輪我們便想到了“泰坦尼克號”。
不過，我們往往隻注意它最終沉沒了的命運，而沒有注意到它上麵一應俱全的生活設施。
人們稱遠洋客輪為“海上城市”，這一點並不過分。
以當今世界上最大的遠洋客輪“卡納佛爾·命運”號旅遊船為例，便可說明這一點。
該船由矯花康蒂艾裏造船公司建造，長270米，由兩台推力巨大的馬達推動前進。