輪船的動(dòng)力來(lái)自哪里

18世紀(jì)，英國(guó)人瓦特改良了往復(fù)式蒸汽機(jī)，引發(fā)了從手工勞動(dòng)到機(jī)器生產(chǎn)的重大變革。1807年，世界上第一艘蒸汽機(jī)船克萊蒙特號(hào)建成并試航成功?？巳R蒙特號(hào)的動(dòng)力裝置主要由3部分組成：為蒸汽機(jī)提供高溫高壓蒸汽的主鍋爐，為推進(jìn)器提供動(dòng)力的往復(fù)式蒸汽機(jī)，推著船舶前進(jìn)的推進(jìn)器。

克萊蒙特號(hào)的推進(jìn)器采用了明輪。輪船之所以叫“輪船”，就是因?yàn)檠b有明輪，而“輪機(jī)”這個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)也由此而來(lái)?！拜啞贝泶暗耐七M(jìn)器；“機(jī)”即往復(fù)式蒸汽機(jī)，代表船舶主發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，為了控制船舶航向，克萊蒙特號(hào)船尾還裝有舵和舵機(jī)，它們也是輪機(jī)的組成部分。

蒸汽輪機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)是單機(jī)功率比較大。蒸汽輪機(jī)是外燃機(jī)，只要能把水燒開就可以用，可以使用劣質(zhì)燃油節(jié)省成本。不過(guò)，因?yàn)橐阉疅_慢慢“憋壓力”，蒸汽輪機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng)。

對(duì)于船舶來(lái)說(shuō)，第二個(gè)重要的發(fā)明是柴油機(jī)。1897年，德國(guó)人魯?shù)婪颉さ胰麪柍晒χ圃炝艘慌_(tái)能安全運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油機(jī)。從此，蒸汽輪機(jī)逐漸被柴油機(jī)取代。直至今天，柴油機(jī)依然在船舶動(dòng)力系統(tǒng)中占有重要地位。

柴油機(jī)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是省錢。此外，柴油機(jī)的機(jī)動(dòng)性也很好，從停車到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，再到滿負(fù)荷，以及進(jìn)入倒車狀態(tài)需要的時(shí)間都很短，一般可以在兩三分鐘內(nèi)完成。

總體來(lái)看，因?yàn)榫哂辛己玫慕?jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性，柴油機(jī)成了絕大多數(shù)船舶的首選。不過(guò)，由于噪聲較大、功率不足，它在高性能艦船上難堪大任，目前主要作為中小型水面艦艇的主機(jī)、大型艦艇的巡航主機(jī)、發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)等。

在柴油機(jī)迅猛發(fā)展的同時(shí)，另一種從航空燃?xì)廨啓C(jī)中衍生出的船用燃?xì)廨啓C(jī)也悄然出現(xiàn)。

燃?xì)廨啓C(jī)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，早期主要用于軍用艦艇，后來(lái)也應(yīng)用在民用船舶中。在高速噴射水翼船、高速雙體船、氣墊船等高性能船舶中，燃?xì)廨啓C(jī)扮演著重要角色。

燃?xì)廨啓C(jī)直接利用高溫燃?xì)馔苿?dòng)葉輪，將熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。很多先進(jìn)的驅(qū)護(hù)艦都把燃?xì)廨啓C(jī)作為動(dòng)力來(lái)源。燃?xì)廨啓C(jī)雖然更耗油，但優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)快，而且能滿足現(xiàn)代艦艇航速快、變速轉(zhuǎn)向快以及主機(jī)重量輕且功率大等需求。

除此之外，能量驚人的核能也被應(yīng)用在船舶上。從冷戰(zhàn)時(shí)期開始，美國(guó)、蘇聯(lián)競(jìng)相研制各型核動(dòng)力軍艦，還致力于開發(fā)破冰船、大型商船等民用核動(dòng)力船舶，取得了諸多成就。到目前為止，核動(dòng)力船舶已有70多年的發(fā)展歷史。

核動(dòng)力裝置功率大、續(xù)航長(zhǎng)，能夠支持船舶長(zhǎng)途航行。但是，核反應(yīng)會(huì)釋放大量放射性物質(zhì)。為了阻止放射性物質(zhì)外泄，船上需設(shè)置重量達(dá)數(shù)百噸甚至上千噸的屏蔽物。因此，只有一些空間寬裕、續(xù)航需求大的大型艦船才會(huì)裝備核動(dòng)力裝置。

20世紀(jì)末，隨著各國(guó)海洋開發(fā)和海防建設(shè)的快速發(fā)展，船舶電能需求大幅增加，對(duì)船舶動(dòng)力的機(jī)動(dòng)性、安靜性和經(jīng)濟(jì)性等要求也顯著提高。同時(shí)，石油資源日益短缺，環(huán)境污染不斷加重，各國(guó)紛紛倡導(dǎo)發(fā)展綠色船舶。

在選擇動(dòng)力裝置時(shí)，研發(fā)人員會(huì)根據(jù)具體情況使用聯(lián)合動(dòng)力裝置，也就是由兩種不同主機(jī)型號(hào)或者同一主機(jī)型號(hào)的多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成的動(dòng)力裝置，這樣可以起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、揚(yáng)長(zhǎng)避短的作用。