世界水運(yùn)發(fā)展3船舶技術(shù)發(fā)展史

船舶技術(shù)開展船舶概述船體建造技術(shù)船舶動力安裝船舶通訊與導(dǎo)航設(shè)備船舶支配系統(tǒng)世界名船船舶概述運(yùn)輸船舶漁業(yè)船舶軍事艦船其他船舶運(yùn)輸船舶用于水路運(yùn)輸人員和物品的船舶，稱之為運(yùn)輸船舶，主要分為客船、滾裝船、干貨船、液貨船四種類型。客船滾裝船干貨船液貨船客船客船主要用于運(yùn)載旅客及隨身行李和郵件。根據(jù)<國際海上人命平安公約>，凡載客12人以上的船舶即為客船?？痛酁槎ㄆ诙ň€航行，固又稱為班輪或郵輪。客船的特點(diǎn)是具有多層甲板的上層建筑，設(shè)有完善的餐廳、衛(wèi)生和文娛設(shè)備，令配有足夠的救生設(shè)備、消防設(shè)備和通訊設(shè)。有些客船還設(shè)置減搖安裝以改善航行環(huán)境?？痛暮剿佥^高，普通為16~20節(jié)，大型高速客船可達(dá)24節(jié)左右。1.海洋客船2.旅游船3.汽車客船和滾裝客貨船4.內(nèi)河客船5.小型高速客船靈活型穿越客船滾裝船滾裝船又稱“開上開下〞船，或稱“滾上滾下〞船，它是利用運(yùn)貨車輛來載運(yùn)貨物的公用船舶，用牽引車牽引載有箱貨或其他件貨的半掛車或輪式托盤直接進(jìn)出貨艙裝卸的運(yùn)輸船舶。滾裝船是在汽車輪渡的根底上開展演化而來的。二戰(zhàn)后，英國曾用退役的登陸艇開辟一條通往德國漢堡的定期航線，裝載貨物的車輛可直接登上陸岸。雖然用登陸艇運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性差，沒有推行價(jià)值，但是，這卻是在交通運(yùn)輸史上具有劃時(shí)代意義的事件，由于由此在海洋運(yùn)輸方式中開創(chuàng)了新的方式——滾裝運(yùn)輸。世界上第一艘滾裝船"彗星"號，是美國于1958年建造的。直到1966年，丹麥才建成了北歐第一艘滾裝船"蘇墨賽特"號。由于北歐地域海岸的潮差較小，公路運(yùn)輸網(wǎng)稠密，利用滾裝船可構(gòu)成海上運(yùn)輸和公路運(yùn)輸?shù)募蛇\(yùn)輸系統(tǒng)，所以滾裝船在北歐迅速開展，自1958年美國建造第一艘滾裝船后，在北歐開展運(yùn)用較多，世界海運(yùn)興隆國家也在運(yùn)用。20世紀(jì)末約占全世界滾裝船運(yùn)輸總量的一半。滾裝船在中國的海上航線運(yùn)用也很多，在煙臺--大連，?？?-湛江等輪渡口岸都有廣泛的運(yùn)用。干貨船又稱普通貨船，是以運(yùn)載枯燥貨物為主，也可裝運(yùn)桶裝液貨的貨船，它是最常見的貨船，專門用來裝運(yùn)成包、成扎、成箱的干貨，所以，它叫干貨船。根據(jù)所裝貨物及船舶構(gòu)造、設(shè)備不同，可分為：雜貨船、干散貨船、冷藏船、多用途船、木材船、集裝箱船、滾裝船、載駁船、艱苦件運(yùn)輸船等多種。雜貨船液貨船是指專門運(yùn)載液態(tài)貨物的船舶，是載運(yùn)散裝液態(tài)貨物的運(yùn)輸船舶。最先出現(xiàn)的液貨船是油船，用來運(yùn)輸原油。如今，液貨船種類越來越多。按照運(yùn)載貨物的不同，液貨船分為三類：油船、液化氣船、液體化學(xué)氣船。二戰(zhàn)后，最戲劇化的變化是油輪改成不同用途的液貨船。過去油輪專載石油，今天，差不多每一種流質(zhì)或半流質(zhì)的貨物，如橙汁、牛羊油脂、糖蜜、植物油、清潔劑、以及其他許多類似的產(chǎn)品，都用特種油輪載運(yùn)。超大型油船半冷半壓式液化氣船漁業(yè)船舶系指從事漁業(yè)消費(fèi)的船舶，以及屬于水產(chǎn)系統(tǒng)為漁業(yè)消費(fèi)效力的船舶，包括捕撈船、養(yǎng)殖船、水產(chǎn)運(yùn)銷船、冷藏加工船、油船、供應(yīng)船、漁業(yè)指點(diǎn)船、科研調(diào)查船、教學(xué)實(shí)習(xí)船、漁港工程船、拖輪、交通船、駁船、漁政船和漁監(jiān)船。捕撈漁船漁業(yè)輔助船捕撈漁船拖網(wǎng)漁船：可分單拖和雙拖；底拖和中層拖；近海拖和遠(yuǎn)洋拖；舷拖和尾拖等。圍網(wǎng)漁船：可分單船和雙船圍網(wǎng)漁船。流網(wǎng)漁船：亦稱流刺網(wǎng)。延繩釣漁船：延繩釣是由幾公里長的干繩接上很多帶有釣鉤的支繩組成。竿釣漁船：可分近海〔40-100總噸〕和遠(yuǎn)洋〔200-500總噸〕漁船。捕鯨船：穩(wěn)性好，船速快，普通不小于16kn。漁業(yè)輔助船是指從事除捕撈作業(yè)外與漁業(yè)消費(fèi)有關(guān)任務(wù)的船舶。包括養(yǎng)殖船、水產(chǎn)運(yùn)輸船、冷藏加工船、加油船、供應(yīng)船、漁業(yè)指點(diǎn)船、科研調(diào)查船、教學(xué)實(shí)習(xí)船、漁港工程船、拖船、交通船、駁船、漁政船和漁監(jiān)船等。軍事艦船是指在海上執(zhí)行戰(zhàn)斗義務(wù)的船舶。水面艦艇潛艇水面艦艇1.航空母艦2.戰(zhàn)列艦3.巡洋艦4.驅(qū)逐艦5.護(hù)衛(wèi)艦6.登陸艦潛艇1.攻擊型潛艇2.彈道導(dǎo)彈核潛艇3.巡航導(dǎo)彈潛艇其他船舶海洋調(diào)查船海難救助船破冰船航天丈量船消防船船體建造技術(shù)古代造船技術(shù)獨(dú)木舟、筏與木板船秦漢時(shí)期成熟的造船技術(shù)魏晉南北朝時(shí)期的江南造船業(yè)隋唐時(shí)期的造船業(yè)元代造船明代造船蒸汽動力鐵殼船現(xiàn)代造船技術(shù)整體制造方式分段制造方式分道制造方式集成制造方式獨(dú)木舟、筏與木板船早在新石器時(shí)代〔約8000~4000年前〕，獨(dú)木舟和筏在我國已開場廣泛運(yùn)用。最初出現(xiàn)的浮具是用多根木材或竹材捆綁成德木筏或竹筏，以及用石錛、石斧在一面燒烤后的宏大木材上刳成凹形而制成的獨(dú)木舟。遠(yuǎn)古人類就知道將樹干、竹竿、蘆葦?shù)壤υ煞?，或用獸皮做成皮筏，在水上漂行。筏較獨(dú)木舟吃水淺，航行平穩(wěn)，而且取材方便，制造簡易。在中國東南山區(qū)溪流中，運(yùn)用竹筏作為交通工具迄今依然相當(dāng)普遍。木板船〔青銅器時(shí)代〕是造船史上一次劃時(shí)代的飛躍。從此，造船擺脫了原木整樹的束縛，用加工后的木料，可造出比獨(dú)木舟容量增大數(shù)倍的舟船。秦漢時(shí)期成熟的造船技術(shù)秦漢時(shí)期，我國造船業(yè)的開展出現(xiàn)了第一個頂峰。據(jù)古書記載，秦始皇曾派大將率領(lǐng)用樓船組成的艦隊(duì)攻打楚國。一致中國后，他又幾次大規(guī)模巡行，乘船在內(nèi)河游弋或到海上航行。在漢代，我國航海、造船技術(shù)有了很大開展，就造船而言，最為著名的便是樓船。以樓船為主力的水師曾經(jīng)非常強(qiáng)大，艦隊(duì)中配備有各種作戰(zhàn)艦只，有在艦隊(duì)最前列的沖鋒船"先登"，有用來沖擊敵船的狹長戰(zhàn)船"蒙沖"，有快如奔馬的快船"赤馬"，還有上下都用雙層板的重武裝船"檻"。當(dāng)然，樓船是最重要的船艦，是水師的主力。樓船是漢朝有名的船型，它的建造和開展也是造船技術(shù)高超的標(biāo)志。我國漢代采用了橫隔艙構(gòu)造。這就是用橫梁和隔艙板構(gòu)成的分隔艙構(gòu)造造船技術(shù)。隔艙板與船殼板嚴(yán)密釘合，縫隙處以桐油灰密封，船體被加固，添加了船舶的鞏固性和行駛的平安性。采用這樣的構(gòu)造，航行時(shí)即使有一兩個船艙遭到破壞進(jìn)了水，水也不會流入其他船艙，船也不會馬上沉沒，而對進(jìn)水的船艙，可以抓緊時(shí)間抽水，堵漏，并不影響繼續(xù)航行。橫隔艙的造船構(gòu)造是我國造船技術(shù)的艱苦發(fā)明之一。后世造船，船體無論如何分艙，但都沿用了中國古代造船借分艙抗沉和加固橫向強(qiáng)度的設(shè)計(jì)原理。魏晉南北朝時(shí)期的江南造船業(yè)魏晉南北朝時(shí)，由于政局動蕩，對社會經(jīng)濟(jì)的開展呵斥了很大影響?？傮w來說，該時(shí)期的航海事業(yè)處于相對彷徨階段，但在某些時(shí)期與某些地域仍有艱苦突破。如三國時(shí)的東吳，有很多技術(shù)高超、熟練的造船工匠。航海船隊(duì)相當(dāng)龐大，航海范圍也相當(dāng)寬廣，具有代表性的有孫權(quán)曾經(jīng)組織的大規(guī)模船隊(duì)到達(dá)夷洲〔今臺灣〕。隋唐時(shí)期的造船業(yè)進(jìn)入隋唐宋時(shí)期，我國造船業(yè)的開展出現(xiàn)了第二個頂峰。隋朝雖然不長，但造船業(yè)很興隆，甚至建造了特大型龍舟。隋朝大龍舟采用榫接結(jié)合鐵釘釘聯(lián)方法，比用木釘、竹釘結(jié)合要鞏固得多。在宋代，很多地方設(shè)立了造船場、造船坊，在東南沿海的廣州、泉州、溫州以及杭州等地，都設(shè)有制造海船的重要基地。不但有官方造船場，也有民間造船場。宋代的造船、修船曾經(jīng)開場運(yùn)用船塢，并發(fā)明運(yùn)用了滑道下水的方法。唐宋時(shí)期造船業(yè)的特點(diǎn)，主要表如今以下兩個方面：〔1〕船體不斷增大，構(gòu)造更加合理。唐朝內(nèi)河船中，長20余丈，載六七百人已屢見不鮮，有的僅水手就達(dá)數(shù)百人之多，有的大海船載重?cái)?shù)萬石?！?〕造船工藝越發(fā)先進(jìn)。唐朝舟船已采用了先進(jìn)的釘接榫合銜接工藝，使船的強(qiáng)度大大提高。宋朝造船、修船已開場運(yùn)用船塢，這比歐洲早了500年。宋代工匠還能根據(jù)船的性能和用途，先制造出模型，并進(jìn)而根據(jù)畫出來的船圖，再進(jìn)展施工。歐洲在16世紀(jì)才出現(xiàn)簡單的船圖，落后中國300~400年。宋朝還承繼并開展了南朝的車船制造工藝。絕句〔杜甫〕兩個黃鸝鳴翠柳一行白鷺上青天窗含西嶺千秋雪門泊東吳萬里船早發(fā)白帝城〔李白〕朝辭白帝彩云間千里江陵一日還兩岸猿聲啼不住輕舟已過萬重山望天門山〔李白〕天門中斷楚江開碧水東流至此回兩岸青山相對出孤帆一片日邊來贈汪倫〔李白〕李白乘舟將欲行忽聞岸上踏歌聲桃花潭水深千尺不及汪倫送我情元代造船元代建造了大量船只，其數(shù)量、質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越前代。元代的四桅遠(yuǎn)洋海船在南洋、印度洋一帶居于航海船舶的首位，載分量約為300噸，它為明代建造五桅戰(zhàn)船、六桅座船、七桅糧船、八桅寶船發(fā)明了非常有利的條件。明代造船明朝時(shí)期，我國造船業(yè)到達(dá)了第三個頂峰。明朝造船場分布之廣、規(guī)模之大、配套之全，在歷史上是空前的，到達(dá)了我國古代造船史上的最高程度。主要造船場有南京龍江船場、淮南清江船場、山東北清河船場等，它們的規(guī)模都很大。正是有了這樣雄厚的造船業(yè)根底，才促成了鄭和七下西洋的遠(yuǎn)航壯舉。蒸汽動力鐵殼船1772，英國人第一次運(yùn)用金屬制造船身，開創(chuàng)了鐵殼船的制造時(shí)代。美國人富爾頓偶爾認(rèn)識了瓦特，開場試制以蒸汽為動力的輪船。1807年8月17日，是世界造船史上的一個光輝燦爛的日子，在美國紐約港，世界上第一艘輪船試航，這艘命名為“克萊蒙特號〞的輪船長38.1米，寬7.87米，船的動力是由72馬力的瓦特蒸汽機(jī)帶動車輪撥水。8月17日，載有40名乘客的“克萊蒙特號〞從紐約出發(fā)，沿著哈德遜河逆水而上，31小時(shí)后，駛進(jìn)240公里以外的奧爾巴尼港，平均時(shí)速7．74公里，從此揭開了輪船時(shí)代的帷幕。本次試航的勝利，驚動了全球，為世界造船業(yè)開辟了一個新紀(jì)元。以后它在哈德遜河上定期航行，成為世界上第一艘蒸汽輪船。后來，鐵殼船得到不斷改良和開展，具有了許多木質(zhì)資料做船體所不具備的優(yōu)點(diǎn)，漸漸取代了木質(zhì)船，再后來，鋼殼船又漸漸取代了鐵殼船。1890年，鋼材做船殼的船已全部替代了鐵殼船，而且這些船大都擔(dān)負(fù)著遠(yuǎn)洋航行的義務(wù)。船舶動力安裝一、船舶動力安裝的定義及構(gòu)成船舶動力安裝是為保證船舶正常營運(yùn)而設(shè)置的動力設(shè)備，是為船舶提供各種能量和運(yùn)用這些能量，以保證船舶正常航行，人員正常生活，完成各種作業(yè)。船舶動力安裝是各種能量的產(chǎn)生、傳送、耗費(fèi)的全部機(jī)械、設(shè)備與系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合體，可以提供諸如電力、照明、蒸汽、冷藏、取暖、通風(fēng)等能量，它是船舶的一個重要組成部分。船舶動力安裝包括三個主要部分：自動力安裝、輔助動力安裝、其他輔機(jī)和設(shè)備。自動力安裝自動力安裝，又稱推進(jìn)安裝，是為船舶提供推進(jìn)動力，保證船舶以一定速度的各種機(jī)械設(shè)備，包括主機(jī)及其附屬設(shè)備，是全船的心臟。自動力安裝包括主機(jī)、傳動設(shè)備、軸系、推進(jìn)器等。當(dāng)啟動主機(jī)，即可驅(qū)動傳動設(shè)備和軸系，使推進(jìn)器任務(wù)。當(dāng)推進(jìn)器，通常是螺旋槳，在水中旋轉(zhuǎn)時(shí)就能使船舶前進(jìn)或后退。自動力安裝以主機(jī)類型命名，主要有蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和核動力安裝等五類?，F(xiàn)代運(yùn)輸船舶的主機(jī)以柴油機(jī)為主，在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢。蒸汽機(jī)曾經(jīng)在船舶開展史上起過重要作用，但目前幾乎全被淘汰。汽輪機(jī)在大功率船上長期占有優(yōu)勢，但也日益為柴油機(jī)所取代。燃?xì)廨啓C(jī)和核動力安裝僅為少數(shù)船舶所試用，尚未得到推行。輔助動力安裝輔助動力安裝是用于提供除推進(jìn)安裝以外的各種能量，供船舶航行、作業(yè)和生活需求的安裝，包括為全船提供電力、照明和其他動力的安裝，包括：發(fā)電機(jī)組：供應(yīng)全船所需的電能，主要有發(fā)電設(shè)備以及為它們效力的管系和設(shè)備。發(fā)電機(jī)組是船上最重要的輔助動力安裝。輔鍋爐安裝：該安裝產(chǎn)生的蒸汽供應(yīng)全船的加熱、取暖等所需熱能，主要有輔鍋爐或余熱鍋爐，以及為它們效力的管系和設(shè)備。緊縮空氣系統(tǒng)：供應(yīng)全船所需的緊縮空氣，以滿足作業(yè)、啟動及船舶用氣等需求。包括空氣緊縮機(jī)、空氣瓶、管系及其他設(shè)備。其他輔機(jī)和設(shè)備隨著運(yùn)輸船舶性能上的不斷完善，船上的輔機(jī)和設(shè)備也日趨復(fù)雜,最根本的有：船舶甲板機(jī)械，有舵機(jī)、錨機(jī)、起貨機(jī)等輔助機(jī)械。這些機(jī)械在蒸汽機(jī)船上用蒸汽作為動力，在柴油機(jī)船上先是采用電動，現(xiàn)多數(shù)已改用液壓驅(qū)動。各種管路系統(tǒng)，有為全船供應(yīng)海水和淡水的供水系統(tǒng)；為調(diào)理船舶壓載用的壓載水系統(tǒng)；為排除艙底積水用的艙底水排出系統(tǒng)；為全船提供緊縮空氣用的緊縮空氣系統(tǒng)；為滅火用的消防系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)所采用的設(shè)備如泵和緊縮機(jī)等絕大部分是電動的，并能自動控制。機(jī)艙自動化設(shè)備，用于保證明現(xiàn)動力安裝遠(yuǎn)間隔支配與集中控制，以改善任務(wù)條件，提高任務(wù)效率。機(jī)艙自動化設(shè)備包括有自動控制與調(diào)理系統(tǒng)，自動支配系統(tǒng)，集中監(jiān)測系統(tǒng)。全船系統(tǒng)，用于保證船舶生命力和平安，為船員和旅客生活效力的取暖、空調(diào)、通風(fēng)、冷藏等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)普通都自動調(diào)理和控制。二、船舶動力安裝開展歷程1.人力推進(jìn)階段2.借用風(fēng)力階段3.機(jī)械力的運(yùn)用1〕蒸汽機(jī)2〕汽輪機(jī)3〕柴油機(jī)4〕燃?xì)廨啓C(jī)5〕核動力6〕船舶綜合電力推進(jìn)系統(tǒng)船舶通訊與導(dǎo)航設(shè)備一、船舶通訊設(shè)備確保船舶在任何時(shí)候都能與外界聯(lián)絡(luò)，不僅是海上航行和消費(fèi)所必需的，而且與人命和財(cái)富平安息息相關(guān)。船舶通訊包括外部通訊和內(nèi)部通訊兩個方面，前者包括視覺和聲響通訊、無線電通訊等手段；后者主要運(yùn)用有線通訊手段。1.視覺和聲響通訊設(shè)備2.船舶無線電通訊設(shè)備3.船舶內(nèi)部通訊和信號系統(tǒng)4.船舶衛(wèi)星通訊系統(tǒng)1.視覺和聲響通訊設(shè)備國際海事組織IMO明確要求：擔(dān)任航行值班的駕駛員應(yīng)能用視覺通訊發(fā)出和接納信號，具備用莫爾斯燈收發(fā)信息的才干及運(yùn)用國際信號規(guī)那么的才干。1〕手旗2〕信號旗3〕燈光通訊設(shè)備4〕聲號通訊法5〕強(qiáng)力揚(yáng)聲器喊話通訊法2.船舶無線電通訊設(shè)備無線電通訊時(shí)整個水運(yùn)轉(zhuǎn)業(yè)的重要組成部分。它的根本義務(wù)是以保證船舶航行平安通訊為中心，擔(dān)任海難救助、運(yùn)輸消費(fèi)指揮及國際、國內(nèi)船舶公眾通訊業(yè)務(wù)。船舶無線電通訊始于1899年。20世紀(jì)初已有不少船舶配備了簡單的無線電通訊設(shè)備，采用狹窄頻段，用人工莫爾斯電報(bào)進(jìn)展通訊。1976年，美國先后發(fā)射了3顆海事通訊衛(wèi)星，從此船舶無線電通訊跨入了采用微波頻段和衛(wèi)星通訊技術(shù)的新時(shí)期。船舶無線電通訊由船舶電臺和海岸電臺實(shí)現(xiàn)。許多國家除在各類港口附近設(shè)置各種中小型海岸電臺外，還在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置一個或數(shù)個大型海岸電臺，配有大功率發(fā)信機(jī)、高靈敏度接信機(jī)、有線或無線轉(zhuǎn)接設(shè)備以及龐大的天線群等，以便與航行在各海區(qū)的船舶通訊。3.船舶內(nèi)部通訊和信號系統(tǒng)在任務(wù)部位、艙室，安裝船內(nèi)通訊和信號系統(tǒng)，對完成上級下達(dá)使命、提高航行和駕駛的準(zhǔn)確性及提高船舶生命力方面起著重要的作用。4.船舶衛(wèi)星通訊系統(tǒng)如今衛(wèi)星通訊已用于船舶，在陸地和船舶上都裝有衛(wèi)星通訊終端。二、船舶定位與導(dǎo)航設(shè)備就航海而言，導(dǎo)航的內(nèi)容是為正確引導(dǎo)艦船按預(yù)定航線，平安、經(jīng)濟(jì)地航行至目的地，并用各種方法和手段隨時(shí)確定自船位置。簡單地說，導(dǎo)航就是平安航行和確定位置。為到達(dá)這兩個目的所需的各類儀器，被統(tǒng)稱為定位導(dǎo)航設(shè)備或航海儀器。1.羅經(jīng)2.雷達(dá)3.無線電導(dǎo)航系統(tǒng)4.導(dǎo)航衛(wèi)星定位5.聲納1.羅經(jīng)羅經(jīng)被用以確定航向和觀測物標(biāo)方位，也是用于航跡推算的主要儀器。羅經(jīng)有磁羅經(jīng)和陀螺羅經(jīng)，普通海船同時(shí)裝這兩種羅經(jīng)。前者構(gòu)造簡單，后者運(yùn)用方便、準(zhǔn)確。1〕磁羅經(jīng)這是利用自在支持的磁針，在地磁作用下穩(wěn)定指北的特性而制成的羅經(jīng)。磁羅經(jīng)由中國的司南、指南針逐漸開展而成。指南針是初級階段的磁羅經(jīng)，是中國古代四大發(fā)明之一。用于航海的指南針又稱羅盤。2〕陀螺羅經(jīng)是利用陀螺儀的兩個根本特性——定軸性和進(jìn)動性，結(jié)合地球自轉(zhuǎn)矢量和重力矢量，借助控制設(shè)備和阻尼設(shè)備而制成，可以提供指北基準(zhǔn)的一種指向儀器。由于陀螺羅經(jīng)不依賴地磁場定位，地磁干擾較少，能在鋼質(zhì)船舶上準(zhǔn)確任務(wù)，較磁羅經(jīng)有很大優(yōu)越性。目前陀螺羅經(jīng)已在船舶上普遍運(yùn)用，被公以為是一種