船舶！請加速

詩仙李白曾寫道：“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還”，說的是早上從白帝（今重慶奉節）乘船出發，一天就回到了千里之外的江陵（今湖北荊州）。從詩中我們可以體會到李白的好心情，可是合理的質疑還是有的，比如，千里江陵真的能一日還嗎？

時間是寶貴的，話不多說，讓我們拿起筆和小本子快速算起來。

千里江陵一日還

首先，我們利用科技手段，可以估算出奉節到荊州的距離，水路在400千米左右。嗯，接下來，看時間。古時的一天應該以日落日出為準，我們算為14小時左右。假設李白乘坐的船準備得十分充分，江上的水況完美，船夫的操作無懈可擊。根據距離和時間，我們可以得出，李白想要千里江陵一日還，輪船航速需要達到28.5千米每小時。而現代輪船憑借渦輪機和蒸汽機，航速才能達到29.6～37.4千米每小時。顯然，這句詩大概跟“飛流直下三千尺”的夸張寫法類似。

在201個字內，我們已經證實“千里江陵一日還”是詩人的夸張寫法。難道這篇文章就這么結束了？當然不，借著李白的小船，我們聊一聊船為什么可以越跑越快。

目標：越來越快

剛開始，船的動力來自于漂流，也就是隨水漂。慢慢地隨著獨木舟的出現，船槳也應運而生。槳的出現增加了船的動力，還能控制船的方向。后來，櫓也出現了。

隨后船帆出現了，船帆的出現再次改變船的動力方式，讓大船可以去更遠的地方漂流。先是橫向安置的帆，緊接著是縱向安置的帆。縱帆的出現使船不僅可以順風行駛，還可以逆風而上。但這一切都是在有風的情況下，在無風時，帆船甚至寸步難行。

接下來，該蒸汽機出場了。蒸汽機是將水加熱后產生的蒸汽能量轉化成動力。與帆船相比，蒸汽機輪船不僅可以不依靠風力，而且更好控制。但蒸汽機體積大、功率小、效率低，因此逐漸淡出船舶界。

隨后，又出現了外燃機和內燃機。它們都是利用燃料提供動力。柴油機是使用最廣泛的船舶動力裝置。它既經濟，又能快速啟動，因此被廣泛應用。燃氣輪機則應用在許多先進的軍艦上。它比柴油機輪船啟動速度更快，噪聲更低。除了這些，還有用電力推進以及核動力推進的船。

不同的船舶動力各有各的優缺點，如果將它們組合起來，就可以優勢互補、揚長避短。所以人類制造出了各種聯合動力裝置。比如常見的柴油機-燃氣輪機聯合動力，這是最常見的聯合動力方式。燃氣輪機適合船舶巡航狀態使用，柴油機適合在船舶高速行駛時提供動力。

再快也沒高鐵快

雖然目前，輪船的速度越來越快，世界上最快的船是時速110千米的“Francisco”號高速客船，但這和速度200千米每小時起步的高鐵動車比起來，還是慢了許多。這到底是為什么呢？

想想看，你平常在陸地上跑步的速度是不是比在水里游泳快多了？

原來，人在水中運動時，會受到比陸地上大很多倍的阻力。物體在運動時受到的阻力與周圍物質的密度有關，水的密度大概是空氣的800倍，這你就不難理解為什么船在水中跑不快了吧！

三大阻力來擋路

水中阻力有三兄弟：摩擦阻力、興波阻力和渦流阻力。

大哥摩擦阻力是指船體和水摩擦產生的阻力。它的大小和船體在水中浸沒的面積和速度有關。一般，船體浸沒在水中的面積越大，摩擦阻力就越大。而船速越高，摩擦阻力也會越大。

二哥興波阻力是指船在水中行駛時，水中興起的波浪對船舶產生的阻力。它的大小和船體形狀以及速度有關，船體比較窄，呈流線型并且船體表面比較光滑，興波阻力就越小;反之，則越大。

三弟渦流阻力是指船在水中行駛的時候，船尾產生的渦流而形成的阻力。它的大小和浸沒在水中的船體形狀有關。

船在水中低速航行時，摩擦阻力最大;高速前進時，興波阻力就會超過摩擦阻力。因此，三兄弟齊上陣，船想快都難。

新型船大結盟

要想提高船速，有兩種方法：一是加大船的動力，二是減少水的阻力。由于增加船的動力裝置的功率時，機器和燃料重量會隨之增加，船的噸位也會越大，這樣，水的阻力也會越來越大。因此，我們要好好想想，怎樣減少水的阻力。想要減少水的阻力，我們需要讓船離開水面，或減少船體浸沒在水中的面積，滑行艇、水翼艇和氣墊船等新船型應運而生。

這款高端炫酷的游艇叫Foiler，是一款水翼艇。它采用混合動力柴油電動推進系統，配置可伸縮的水翼系統，自帶一對碳纖維水翼。它能載著8名乘客，舒適地在高達1.5米的海浪上平穩前行。并且，在水翼飛行模式下，最高時速可達74千米。

氣墊船又叫“騰空船”，船只底部有氣墊。氣墊船主要用于水上航行和冰上行駛，還可以在一些比較平滑的陸地和浮碼頭登陸。氣墊船行走時，因為船身離開水面，船受到水的阻力會減少，因此航速比同樣功率的船只快。很多氣墊船的速度都可超過60千米每小時。