詩(shī)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(jié)）乘船出發(fā)，一天就回到了千里之外的江陵（今湖北荊州）。從詩(shī)中我們可以體會(huì)到李白的好心情，可是合理的質(zhì)疑還是有的，比如，千里江陵真的能一日還嗎？

時(shí)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(jié)到荊州的距離，水路在400千米左右。嗯，接下來，看時(shí)間。古時(shí)的一天應(yīng)該以日落日出為準(zhǔn)，我們算為14小時(shí)左右。假設(shè)李白乘坐的船準(zhǔn)備得十分充分，江上的水況完美，船夫的操作無(wú)懈可擊。根據(jù)距離和時(shí)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(dá)到28.5千米每小時(shí)。而現(xiàn)代輪船憑借渦輪機(jī)和蒸汽機(jī)，航速才能達(dá)到29.6～37.4千米每小時(shí)。顯然，這句詩(shī)大概跟“飛流直下三千尺”的夸張寫法類似。

在201個(gè)字內(nèi)，我們已經(jīng)證實(shí)“千里江陵一日還”是詩(shī)人的夸張寫法。難道這篇文章就這么結(jié)束了？當(dāng)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(biāo)：越來越快

剛開始，船的動(dòng)力來自于漂流，也就是隨水漂。慢慢地隨著獨(dú)木舟的出現(xiàn)，船槳也應(yīng)運(yùn)而生。槳的出現(xiàn)增加了船的動(dòng)力，還能控制船的方向。后來，櫓也出現(xiàn)了。

隨后船帆出現(xiàn)了，船帆的出現(xiàn)再次改變船的動(dòng)力方式，讓大船可以去更遠(yuǎn)的地方漂流。先是橫向安置的帆，緊接著是縱向安置的帆?？v帆的出現(xiàn)使船不僅可以順風(fēng)行駛，還可以逆風(fēng)而上。但這一切都是在有風(fēng)的情況下，在無(wú)風(fēng)時(shí)，帆船甚至寸步難行。

接下來，該蒸汽機(jī)出場(chǎng)了。蒸汽機(jī)是將水加熱后產(chǎn)生的蒸汽能量轉(zhuǎn)化成動(dòng)力。與帆船相比，蒸汽機(jī)輪船不僅可以不依靠風(fēng)力，而且更好控制。但蒸汽機(jī)體積大、功率小、效率低，因此逐漸淡出船舶界。

隨后，又出現(xiàn)了外燃機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。它們都是利用燃料提供動(dòng)力。柴油機(jī)是使用最廣泛的船舶動(dòng)力裝置。它既經(jīng)濟(jì)，又能快速啟動(dòng)，因此被廣泛應(yīng)用。燃?xì)廨啓C(jī)則應(yīng)用在許多先進(jìn)的軍艦上。它比柴油機(jī)輪船啟動(dòng)速度更快，噪聲更低。除了這些，還有用電力推進(jìn)以及核動(dòng)力推進(jìn)的船。

不同的船舶動(dòng)力各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，如果將它們組合起來，就可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、揚(yáng)長(zhǎng)避短。所以人類制造出了各種聯(lián)合動(dòng)力裝置。比如常見的柴油機(jī)-燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合動(dòng)力，這是最常見的聯(lián)合動(dòng)力方式。燃?xì)廨啓C(jī)適合船舶巡航狀態(tài)使用，柴油機(jī)適合在船舶高速行駛時(shí)提供動(dòng)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(shí)速110千米的“Francisco”號(hào)高速客船，但這和速度200千米每小時(shí)起步的高鐵動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到比陸地上大很多倍的阻力。物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與周圍物質(zhì)的密度有關(guān)，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?yè)趼?/p>

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(chǎn)生的阻力。它的大小和船體在水中浸沒的面積和速度有關(guān)。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(huì)越大。

二哥興波阻力是指船在水中行駛時(shí)，水中興起的波浪對(duì)船舶產(chǎn)生的阻力。它的大小和船體形狀以及速度有關(guān)，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(shí)候，船尾產(chǎn)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(guān)。

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

新型船大結(jié)盟

要想提高船速，有兩種方法：一是加大船的動(dòng)力，二是減少水的阻力。由于增加船的動(dòng)力裝置的功率時(shí)，機(jī)器和燃料重量會(huì)隨之增加，船的噸位也會(huì)越大，這樣，水的阻力也會(huì)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(yīng)運(yùn)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(dòng)力柴油電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)，配置可伸縮的水翼系統(tǒng)，自帶一對(duì)碳纖維水翼。它能載著8名乘客，舒適地在高達(dá)1.5米的海浪上平穩(wěn)前行。并且，在水翼飛行模式下，最高時(shí)速可達(dá)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(shí)，因?yàn)榇黼x開水面，船受到水的阻力會(huì)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(shí)。