跟胖哥學物理 從輪船到中國航母夢想

我們在物理書中知道了浮力，它是物體在液體中上下表面受到壓力差引起的，浮力大學只與液體的密度和排開液體體積有關。根據物體浮沉條件，當物體的密度小於液體密度時，物體飄浮在液體表面；當物體密度等於液體密度時，物體懸浮在液體中；當物體密度大於液體密度時，物體會下沉，沉於水底。

輪船是用鋼鐵為主要原料製作的，為什麼能飄浮在水面呢?這裡有一個很有意思概念，物體的密度和物質密度時完全不同物理量，因為物體可能由不同物質組成，或者物體有空心，這樣就讓物體體積增大了，於是物體密度減小了。物體沉浮主要取決於物體的密度而不是物質的密度。!學習這個知識後，我根據老師意見，在生活中找到一個牙膏皮子，它是鋁質，所以比水的密度大，放到水裡它確實下沉了。後來，我把牙膏做成一個方形盒子，結果這個盒子飄浮在水面了。物理老師見後啟發我，讓我怎樣讓這個牙膏做成的“盒子”承擔貨物最多而不下沉。我仔細分析後發現，牙膏不論做出什麼形狀盒子，它的重力不變，主要是增大它排開水體積，也就是這個盒子空氣體積最大，這樣當裝貨物越多時，它排開水體積越大，產生浮力才越大。終於知道了輪船載重含義!

其實，輪船在不同海洋中，由於自己的重力一定，而它有飄浮在水面，浮力等於重力，因此輪船浮力應該是一個定值。但是，由於輪船在不同海洋裡，由於海水密度在改變，因此它進入水的體積是不一樣的。按照我思路，我上午查閱一下，發現越洋輪船在不同海洋中它的吃說下確實不同的。因此，我們可以根據吃水線高低，知道各個海洋的海水密度大小關係。當我諮詢物理王老師，他說我思路完全正確，當輪船從河裡開往海里，由於輪船重力不變，因此浮力是一個定值，由於海水密度大，所以排開水體積會變小，這就是輪船從河裡開往海里上浮一些原因。 1912年，英國海軍把一艘老舊的巡洋艦改裝成了世界上第一艘可容納飛機的船隻。後來，英國海軍徵用了3艘在英吉利海峽營運的渡輪，並把它們全部改裝成可以裝載水上飛機的軍艦，這種船隻後來被稱為“水上飛機母艦”，它是航空母艦最早的雛形。

於是，這個讓我想起密度計，我問王老師，他說密度計原理就是這個。密度計的重力一定，由於在不同液體中液體密度不同，所以密度計在液體中浸入液體深度就不同。我們可以根據液體進入液體深度來判斷液體密度大小。不過因為為了保證密度計始終在液體豎直，所以底部家裡密度大鉛粒，這樣底部形狀不規則，所以密度計刻度不均勻。

我是一個軍事迷，知道近幾年中國海軍主要就是航母，而航母本質也是輪船，只是多了用來運輸戰鬥機和起降戰鬥機功能。我上網查閱一下，航母誕生於英國。

1912年，英國海軍把一艘老舊的巡洋艦改裝成了世界上第一艘可容納飛機的船隻。後來，英國海軍徵用了3艘在英吉利海峽營運的渡輪，並把它們全部改裝成可以裝載水上飛機的軍艦，這種船隻後來被稱為“水上飛機母艦”，它是航空母艦最早的雛形。

在目前，航空母艦簡稱：航艦/航母，被稱為“海上霸主”。它是一種以艦載機為作戰武器的大型水面艦艇，可以供艦載機起飛和降落，通常擁有巨大的飛行甲板和艦島，現代航母艦島大多坐落於右舷。

航空母艦發展至今，已成為世界上最龐大、最複雜、威力最強的武器之一，是一個國家綜合國力的象徵，依靠航空母艦，一個國家可以在遠離其國土的地方、不依靠當地機場的情況下施加軍事壓力和進行作戰。現代航空母艦通常按滿載排水量的大小分為大型航空母艦（6萬噸以上）、中型航空母艦（3-6萬噸）和小型航空母艦（3萬噸以下）；按動力裝置可分為核動力航空母艦和常規動力航空母艦。

我學地理知道，中國海岸線長，內海眾多，因此發展航母，可以保護國家主權和維護國家完整性，特別是在南海和東海以及太平洋沿岸，因此，發展航母一直是華人夢想。

其實，改革開放四十年，我們已經能夠建造大型海洋船，但是，一直以來，華人都在期盼自己航母。

我在軍事網上得知，中國建造航母是中國幾代海軍人的夢想，是大國的象徵。中國深受蘇聯航母的影響。蘇聯解體後，中國先後從烏克蘭購買了“基輔”、“明斯克”、“瓦良格”號等退役航母，並正式開始對航母的研發。“瓦良格”號滿載排水量為67000噸，全長306米，比美國“尼米茲號”航空母艦僅短22米。艦艏飛行甲板高度距離水面有七層樓高，艦艉飛行甲板寬度73米。航母最多可容納大約60架戰機，飛行甲板前部有12具SS-N-19反艦導彈發射器。其主要使命是確保蘇聯彈道導彈核潛艇的安全和戰鬥效能的發揮，消滅敵方海上和基地的海軍兵力。

中國將購買的“瓦良格”號航母修理好後作為練習用航母我查閱改裝後它的裝備為：

機庫：長152米、寬26米、高7米

排水量：55000噸（標準） 67000噸（滿載）

動 力：4臺蒸汽輪機 4軸 200000馬力

航 速：29～31節

續航力：>7000海里/18節

艦 員：1960+626（航空人員）

主尺寸：艦長302米（全長）、281米（水線）、艦寬70.5米、吃水10.5米

飛行甲板：長300米、寬70米

武器裝備

12單元SS-N-19反艦導彈垂直髮射裝置（備彈12枚）

4座六聯SA-N-9防空導彈垂直髮射裝置（備彈192枚）

8座“慄樹”彈炮合一近防系統

6座AK-630型6管30毫米近防炮

2座10管RBU-12000反潛火箭發射器

最大可載50架各類飛機，主要有Su-33（Su-27）和Mig-29戰鬥機、Ka-27反潛直升機、Ka-31預警直升機

電子裝置：

聲納：Zvezda-2 主動搜尋/攻擊（中低頻）聲納和MGK-345 Bronza/Ox Yoke 艦體聲納

雷達：2座“貿易風”-2M三面對空搜尋雷達；1座MR-710“頂盤”三座標對海/空搜尋雷達（D/E波段）；2座MR-320M“雙支柱”對海雷達（F波段）；3座“棕櫚葉”導航雷達（I波段）；1座“電阻器”（“糕餅筒”）航空引導雷達系統

火控：4座“十字劍”（K波段），控制對空導彈；8座“熱閃”火控雷達（J波段），控制近防系統

電子干擾：2部PK-2、10部PK-10

在這艘航母改造中融入很多華人自己智慧，特別是為了適應中國戰鬥機發射和回航，我們才考慮到電磁彈射系統，這一技術講成為中國航母一大亮點。我們根據修理經驗再建造兩艘排水量在4萬－6萬噸的中型航母，從而形成3艘航母的體制。現在中國的“瓦良格”號航母只是用於科研訓練，已初步形成戰鬥力。

2012年9月25日，中國第一艘航空母艦“遼寧艦”25日正式交接入列，中國海軍從此邁入航母時代。2017年4月26日，中國首艘中國產航母在大連正式下水，標誌著中國自主設計建造航空母艦取得重大成果。2018年11月26日，新華社官媒首次確認中國正在建造第三艘航母。

透過自己實驗和網上查閱資料，我對自己祖國感到無比驕傲，我要加倍努力，長大後爭取成為一箇中國航母上工作人員，保衛自己祖國!

2018年12月21日根據王衛名師工作室要求寫於宜昌夷陵吾同齋

第一個問題，輪船的原理很多，不知道題主問的是哪一方面。

個人認為最大的原理就是利用水的浮力使船可以浮在水面上，從而達到載人載物的目的。浮力官方解釋是指物體在流體中，各表面受流體壓力的差。

通俗點說就好比你在浴缸裡洗澡的時候，浴缸裡裝滿了水，你跳進去勢必會佔用水的空間，會把水擠開，而你擠水的同時水也在擠你，這時候水擠你的力實際上就是浮力。船舶的“排水量”就相當於你在浴缸中擠開的水。而第一個發現浮力原理的阿基米德，就是一次在浴缸中洗澡發現的，為此還裸奔了。這個我記得應該中學語文課文都有學過。

第二個問題，中國航空母艦的現狀。既然是現狀就不說以前了，中國現在擁有兩艘航空母艦，分別為16號遼寧艦和尚在試航階段的002號艦（有說是001A的，但我看到的官方說法是002）。遼寧艦的資料網上都有公佈，就不多說了，是由烏克蘭瓦良格號改裝而來。002號艦是由中國自己在吃透瓦良格號之後，獨立建造的，效能肯定會比遼寧艦強，但是沒有具體資料。現在也有正在建造003號航母的說法，可以預見的是，建肯定是在建的，其他的還在猜測階段。這個國外的間諜都沒得出結果，我們也回答不出啥結果。。。