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当你想把水中装满鱼的渔网拖上来时,会觉得它们比真实重量重得多,这是因为你还拖了大量的水,好像附带了一个“水斗篷”。同样,船舶要向前行驶必须不断排开大量的水,这些水量远远超出船本身的容量。由于水的黏性作用,船不可能只移动表层的水而不牵涉其他,这种剪力(shear force)给航行带来了大量负担。
美国杜克大学科学家最近提出一项新的设计理论,只要给船穿上一种“隐流衣”,并用一种微型泵供给少许能量,就能使船舶在航行中几乎不挂“水斗篷”。根据该设计和理论,能让船周围的水流对于船体相对静止,从而大大提高航行效率。
这种“隐流衣”的原理是,将需要排开的液体量减少到最小。科学家的设计是给船体覆盖一层透气材料外罩,类似于一种布满了孔洞和通道的硬质海绵,并在其中一些小孔里放入微型泵,从四面八方推动水流。这样做的目的是,让水流过外罩的孔道以后,流出外罩的速度和船体外围的水流速度相等,这样船体外围的水相对于行驶中的船而言就是静止的。由此当船舶前进时,就不需要排开很多水,从而节省了大量能量。
(本网编译)