船锚能让百吨巨轮停下来，工作原理是啥？船只不用船锚能停泊吗？

　　前言
　　现代社会中，主要的交通方式分为三种： 陆运、海运、空运， 三种运输方式都有其自身的特点。
　　陆地运输更加精准，能够准确地送到客户手里，任何货物运输的最后阶段都需要经过陆地；空运速度最快，适合时效性强，小件且昂贵的货物运输；海运的特点最明显，运输速度最慢，安全性好，且运输量最大。
　　这三种运输方式互相配合使用，让世界上所有的 货物流通 变得便捷起来，正是因为这种便捷，世界各地的特产才能互通有无，世界的经济才得以蓬勃发展。
　　交通方式
　　100多年前，中国曾经经历过一段时间的 闭关锁国 ，清政府认为中华大地可以自给自足，于是禁止别的商船进入中国，最终导致中国科技落后世界近百年时间。
　　海运是一个国家与国家之间贸易和交流的重中之重。在 西班牙、葡萄牙还有英国 将海洋占领之后，他们利用强大的坚船利炮，硬生生打开其他国家的大门，将自家的产品倾销的到世界各地，用倾销的方式掠夺全世界的财富。
　　直到现在， 海运依旧是跨国贸易的主要运输方式 ，而且随着科技的发展，现在的海运货船已经能够达到 万吨级别 的重量。
　　海运
　　有史以来最大的船 诺克·耐维斯号 在满载的时候甚至能够达到恐怖的 82.5万吨 重，比一座山还重，但是用来固定这百万吨重大船的船锚，却只有 36吨重 。这么轻的船锚是如何把巨轮停下来的呢？ 神奇的船锚
　　船锚是很早以前就已经存在的一种工具，根据科学家们的研究， 船锚最早很可能只是一块用绳子捆绑住的岩石 。早在公元前三千年左右，人们刚刚学会炼制青铜器的时代，就已经有人发现能够使用这个方法把船固定住。
　　如果没有船锚，我们可以自己想象一下，应该如何让船停下来呢？首先我们可以将自己代入到开车或者骑车时的状态，在陆地的交通工具上，只要开始动起来，就会产生比较大的惯性，所以交通工具都不是说停就能停的。
　　船锚
　　不管开什么车，让它停下来的方法都很简单，那就是 使用刹车将滚动的轮胎减速，然后借助减速后的轮胎与地面的摩擦力，来达到让车停下来的效果 。
　　但船只与地面交通工具最大的不同之处，就在于船只并不是通过轮胎滚动在水面上运动的，实际上船只与水面的摩擦力十分低，所以它是在水面上直接滑动。
　　我们没办法通过增加水面和船只的摩擦力来达到减速的效果。于是聪明的人类就想到另一种增加摩擦力的方法—— 锚 。
　　将一块重物与船只连在一起，重物扔进水里，借助水底泥沙的摩擦力，为船只提供减速的力量，这样就能将船停下来了。
　　船锚工作原理
　　随着时间的流逝，人们渐渐将扔重物增加摩擦力的减速方法渐渐改良。一直到现在，船锚起码经历了十几次更新换代。
　　上文所说的史上最大油轮，整整八十多万吨重，却只靠三十六吨重的船锚就能将其停住，两者之间的差距将近 两万倍 。
　　这是因为随着科技发展，人们渐渐发现船锚并不是越重越好，而是 越能与海底增加摩擦力才是越好 。所以现代的船锚基本都不是以重量取胜，而是会被设计成特别容易增加摩擦力的样式。
　　船锚的常见样式
　　首先我们需要知道的是海洋的深度有深有浅，在深达一万多米的海面上，肯定是没有办法通过抛锚将船只停下来的，一般情况下在这种海面上也不需要停船，因为深海区域周围肯定是不会出现陆地的， 把船只动力关掉，让其自然停下 就好。
　　因此 船锚是有深度上限的 ，毕竟要拉动几十吨重的船锚，就必须有足够坚硬和粗壮的链条，这就意味着链条本身的重量也会十分重，所以链条不可能太长。也因此人们必须寻找深度合适，可以抛锚的地点，而且这些地点也不是单纯深度合适就可以的。
　　除了看深度还需要海底的物质构成，如果全是 礁石 ，那么一般不会选择在此地抛锚，因为锚除了要用来固定船只，在船只再次开动之后，还需将其收回， 在礁石海底中，很容易就会将锚卡住。
　　船锚卡在礁石里了
　　一般情况下，如果船锚被卡住，唯一的选项就之后 砍掉链条丢弃船锚 。因为在海底深处，打捞一块被卡住的几十吨重物，是一件不现实的事情。
　　而且船锚一点都不便宜，正常情况下，十万吨以上船只配备的船锚造价都在 几十万美金 左右，所以为了避免损失，人们在选择抛锚地点时，会先想办法 勘察海底的深度和海底物质构成。
　　简单来说，抛锚地点一般称之为 锚地 ，锚地的选择除了能够让船停下来，也让船锚可以回收之外，还会尽量让船只抛锚后能够尽量靠近卸货港口。
　　锚地一般选港口
　　现在锚的造型主要分两种，一种是像农民伯伯以前耕地的时候，让大水牛拉动的那种犁。一般将它扔到海里，就会因为其犁一般的造型，在被船只拉拽的情况下迅速嵌入海沙深处，通过增加船锚深度的方式增加船只的摩擦力。
　　另一种则长得更像猪八戒的九齿钉耙，直接趴在海底，与链条一起，通过增加与海底接触面积的方式增加摩擦力。 船锚如何固定船只
　　很多人可能会无法理解，船锚是如何固定住重量是它两万倍的船只的。原因很简单，那就是 拉动八十万吨的船，其实并不需要产生八十万吨的反作用力 。从效果上看，其实有点像用绳子牵住牛鼻子，一个十岁的小孩就能轻松牵着几百斤重的牛走。
　　小孩子牵牛
　　当然牛被牵动主要是因为鼻子被扯动会不舒服，而船能被固定，其实则是因为 船锚实际上对抗的是船运动的惯性和风力的推动 。当船只关闭前进的动力时，只要能够持续释放出一个反向作用的力，无论船有多重，最终它也是会停下来的。
　　这就是为何小小的船锚能够固定住大大的船。当然使用船锚固定船只与我们脑海中＂停下＂这两个字的意思是有点冲突的。因为抛锚后，船其实也还是会继续动，只不过船只的运动方式会更像一只被绳子拴住的动物，只能 以锚点为圆心，以链条为半径，做圆周运动。
　　这时就有人问，既然抛锚后船只还是会到处晃动，那当我们需要把船只停稳靠岸时又该怎么做？
　　即便抛锚也会继续运动
　　其实船只的制动方式当然不能只靠船锚，毕竟船锚最大的作用是限制船只的大概位置，当需要稳稳停住靠岸时，自然需要用到其他手段。
　　对于大船来说，由于其推进系统都比较大且笨重，因此一边 需要拖轮进行协助 ， 拖轮将其拖到港口，然后再下锚，最后用缆绳或链条绑住港口上的一个个铁墩子揽桩， 这时大船才算挺稳。
　　所以一般情况下，船只靠岸后的固定都不会单纯依靠船锚的，还会依靠 对船与港口进行相对固定 ，在多方面固定好的情况下，船只就不会随便浮动或撞上港口。
　　将船的牵引绳与港口进行相对固定先进的船只制动系统
　　我们国家有一个 海上深海钻井平台 ，是一个完全不需要船锚的海上工作平台，它属于一种比较特殊的船只，主要的工作任务就是 漂浮在海面上，使用钻探工具，挖掘海底的结构物，一般用来挖掘埋藏在海底的石油和天然气。
　　因为它的工作特殊性，所以船锚的固定方法就会很不适合这个钻井平台，不然的话，钻石油钻到一半，一阵风吹过，平台就飘走了，钻探用的钻头等工具肯定得立刻断裂。
　　所以为了解决这个问题，科学家们想到一个很好的办法，那就是 在深海钻井平台的四个方位都装一个螺旋桨。
　　深海钻井平台
　　既然船只无法像汽车刹车那样直接创造摩擦力，那么我们可以换一个思路， 直接创造反作用力 其实也是可以的嘛。
　　四个方向都装螺旋桨的操作，其实就相当于在汽车的车头装载一个反向的推进器，当需要汽车停下来的时候，就启动这个推进器，产生于汽车前进惯性相当的反作用力，最终一定可以将其停下来的。
　　当然现实中没有汽车会做那么傻的事情，因为这样做需要消耗的能量实在太大了。但是在海里就可以这样操作。主要是因为 利用水流动的力，就可以产生强大推进力，并不需要消耗太多能量。
　　螺旋桨产生强大推力
　　除了产生反向推力的螺旋桨之外，平台还必须具备 检测水流方向和风力方向的设备 ，这样就能在平台移动之前，产生相应的反作用力进行抵消，这就能确保平台相对于海底基本固定了。 为何固定船只那么麻烦
　　其实轮船本身也拥有将螺旋桨的形态转换，可以跟海面平台一样产生反作用力用以刹车，自由控制螺旋桨推进的前进和退后方向。但对于大船来说，必须要 将螺旋桨、船锚、缆桩绑定等等方式组合使用 才能真正将其固定。
　　这一切都是因为 海上运输的船只太大了 ，只有足够大才能运输足够多的货物，毕竟跑一次船往往就是几个月的时间，船只的缓慢速度，注定只有一次性运输足够多的货物才能够从中产生利润。
　　海运载重量较大
　　所以船只的发展方向永远都是越大越好，现在五十万吨的船只级别已经无限接近钢铁材料的极限了，所以海运船只才无法变得更大。
　　但是以后一旦材料研究有新成果，出现一种性能更强的材料，相信船只一定会变得更加大，届时只靠船锚等制动手段可能无法有效控制住这个海上巨物，也就是说，我们需要研究出更加高效有用的制动方法才行。 结语
　　海运的优势很明显，那就是 运载量特别大 ，一次能够运输几十万吨的货物，这对任何人来说都是一个天文数字，但是航海事业的发展前景，在未来或许并非一成不变。
　　航运事业
　　若是真的有新材料问世，船只有可能会被修建得更大，船只制动技术将随之更新。但现实中技术的进步并不一定是线性的，要解决一个问题并不一定只有升级原有技术的这一种方法。
　　我们换一个思路，海运存在的主要原因就是 各地之间需要运输数量巨大的货物 ，但如果我们能够实现更低成本运输量更大的运输方式，海运就很有可能会被取消。比如各国之间建造一个大容量的货物交流管道，可以在几天之内就将几万吨的货物运输到大洋彼岸。
　　科学无止境，一切技术都是为解决问题而服务的，不用永远把自己限制住。
　　运输方式会随科技改变