[科普中国]-狭航道阻力

狭航道阻力主要分析两种情况：航道的水深较小（浅水中的船舶阻力）；航道侧面狭窄（运河中的船舶阻力）。在这两种情况中船舶阻力都显著地增加。造成阻力增加的主要原因是：由于水流的回流而使水流的相对速度升高，当船舶在运河中航行时尤为如此；在狭窄水域中船舶的兴波作用增强，船首波峰对船舶产生一种类似于落差阻力的作用1。

概述浅水狭航道一般分布在山区河流与人工河流之中，由于浅水狭航道中的水流变化较大，并伴随一定的水流回阻力，致使在巷道中产生大量的气泡、涡流、跌水、水跃等，阻力随着巷道的变化而发生变化，并且有力的向流改变以及驱动回向变化1。

特点狭航道阻力的特点：

（1）船在狭道航行时，其周围水流速度的增加较浅水大，压力降低也大，造成船舶周围水面的严重下降，使船舶产生较大的下沉与纵倾。

（2）船在狭道中好象唧筒中的活塞一样，当船向前航行时，水就产生严重的倒流现象，因而使摩擦阻力增加更多。

（3）由于狭道中船舶周围的水面下降很多，使船前的水与船后的水产生了一个水面坡度，因而使船舶产生了纵倾阻力，其值等于斜坡阻力。

（4）船在狭道航行时，单独波出现较浅水为早，即狭道的临界速率值小于浅水的临界速率值2。

航行操作船舶在狭窄航道中保持一定舵角时所产生的运动应是横漂（或称横栘）运动而不是旋回运动。但在初始的直航运动到最终的横漂运动之间的过渡期间，仍产生有转首运动，只不过随着时间的顺延，这种转首运动渐衰消失了。换言之，即在狭窄航道中用变换舵角的方法进行操纵时，其所控制的与其说是船的航向角，毋宁说是船的横漂位移，这与在深水或浅水水域中用舵来产生旋回角速度以控制航向角恰成明显的对照3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所