1968年,雪上汽车制造商庞巴迪公司( Inc.)推出了SEA-DOO型水上摩托,这是一种用马达驱动的个人型水上交通(运动)工具,螺旋桨采用隐藏式设计,这种理念在当时产生了革命性的影响。此外,让乘坐者骑在艇上而不是坐在艇内的想法也相当有创意。不过,事实上这种设计理念在当时的确有点过于独树一帜,因此庞巴迪公司推出的水上摩托没有取得成功,1970年,公司决定不再继续生产。
数年后,川崎电机公司( )推出了另一款名为“喷水式水撬”(JET-SKI)的水上摩托。喷水式水撬后来受到大众的喜爱,今天,很多人仍然将所有水上摩托统称为“喷水式水撬”。到20世纪80年代中期,其他制造商也纷纷开发自己的水上摩托,庞巴迪公司也重新推出了其SEA-DOO型水上摩托。
Motor , U.S.A.供图
雅马哈
此后,人们对水上摩托的需求直线上升。2004年,在美国海岸警卫队(U.S. Coast Guard)注册的水上摩托有148万艘,在美国水域使用水上摩托的人数将近2870万[参考]。
本文将向你介绍水上摩托的工作原理以及相关的安全、环境和法律问题。
水上摩托名字的由来与“水上摩托”相比,您可能更熟悉“喷水式水撬”。不过,就像“克里奈克斯”()和“施乐”(Xerox)一样,“喷水式水撬”(JET-SKI) 实际上是个商标名。无论从技术上还是法律上讲,“喷水式水撬”仅仅指川崎品牌的水上摩托。
基本原理
从某种意义上说,水上摩托在水上穿行的方式与火箭在空气中飞行的方式一样。不过与火箭不同的是,水上摩托不是使用高压气体产生推力,而是用喷射驱动装置(Jet Drive)来产生一股强大水流。通过喷射驱动装置,艇底大量的水在叶轮的推动下,通过转向导流管喷到艇后。
水上摩托的发动机与喷射驱动装置
叶轮是一种类似转子的装置,安装在艇体中的筒形通道内。发动机通过传动轴带动叶轮旋转。叶轮的曲线形叶片飞速旋转,带动水流通过筒形通道和转向导流管喷出。
Motor , U.S.A.供图
雅马哈FX型大功率叶轮和转向装置
根据牛顿的第三运动定律,每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力,因此上述方式可以让船前进。对水上摩托来说,作用力就是转向导流管喷出的水流,反作用力就是艇向相反方向的推动力。火箭发动机工作原理这篇文章详细解释了牛顿第三运动定律。
在操纵水上摩托时,有一条线缆与把手相连,这条线缆可操控摩托艇后部的转向导流管转动。通过这种方式,可改变与水流喷射力“大小相等,方向相反”的反作用力的方向。如果转向导流管将水流导向艇体右侧,则艇后部向左侧偏移。这就促使艇体前部向右侧偏移。
动画:单击把手来操纵水上摩托。
以上是水上摩托的基本工作原理。下面让我们来详细介绍这种水上交通(运动)工具。
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