【每周科普】科技都这么发达了，“晕船”这事儿有办法解决了不？

2022年，一位脱口秀新人“毛豆”走入了大众视野。毛豆是一位曾在海军服役8年的炊事老兵，他自称是“乘风破浪的厨子”，在舞台上分享了当兵和出海的经历，表演视频也在网络上广为流传。

其中有一个关于“晕船”的段子是这样的：

创作喜剧的人常说：喜剧的内核是悲剧。的确，这个让退役老兵毛豆圈粉无数的段子，正是很多海军新兵都经历过的痛苦：曾梦想仗剑走天涯，奈何晕船让你床上趴。

想象一下，当你穿上帅气的浪花白军装，收拾好行囊，准备去迎接大海，海风轻轻地吹，海浪轻轻地摇，年轻的水兵头枕着波涛……晕船了。

怎么办？人为什么会晕船？科技都这么发达了，有没有什么方法可以让人不晕船？

晕船的英文是“sea sickness”，虽然有“sea”，但其实和海没有什么关系，你并不是看到海才晕的。它和生活中常见的晕车、晕机和晕3D一样，都属于“motion sickness”，学名叫晕动症。

出过海的人，大都知道一首“晕船十字歌”：一言不发，二目无神，三餐不进，四肢无力，五脏翻腾，六神无主，七上八下，九（久）卧不起，十分难受——

这首“十字歌”描述的就是典型的晕动症状，这些症状来自前庭系统感受、本体感受和视觉感受的不协调，换句话说，人体不同部位反馈给大脑的信息不一致。

当人在主动运动时，比如，行走或跑步时，来自三方的信息通常一致，大脑也会根据接收的信息做出相应的指令，比如继续行走或继续跑，会发出指令，指挥我们的身体做出相应的动作。

但是，当人在被动运动时，这三方的反馈信息就可能出现冲突，进而引发晕动症状。比如，人坐在风浪中的船上，如果前庭系统较为敏感，便能迅速感受到运动并报告大脑：“位置发生变化，是否做出反应？”但此时，身体和船是同步摇晃的，所以眼睛看到的景象相对静止，或者摇晃并不是太猛烈，眼睛报告大脑：“相信我，身体正保持静止状态的！”在这种冲突下，人就容易出现晕动症状。

搭配实体船景感受晕船，请酌情扫码

目前，人们还没有完全搞清楚“为何这种信息冲突会导致晕动症状”，不过医学界普遍认为，晕动症可能和前庭器官过度敏感有关。前庭器官越敏感，对空间感知能力更好，会更容易患上晕动症。

话说回来，有没有办法能缓解晕船，可以让年轻的水兵们在航程中更舒适地工作呢？

很简单，见招拆招。既然晕动症是来自感受信息的冲突，特别是视觉感受和前庭感受的不一致，那就尽量让这些感受趋向一致，或者屏蔽掉其中不一致的感受。

第一种，直接屏蔽视觉感受信号，这样就可以避免视觉和感觉的冲突，你可以闭眼小憩，戴上眼罩或其他视觉辅助设备等。千万注意，一定要少看手机或者电脑，因为静止的影像反而会大大增加前庭和视觉感受的冲突。

第二种，走上甲板，放眼望向水天线的方向，让视觉系统感受到你确实在运动，和前庭的感受尽量一致。

另外，也可以听听音乐、多聊聊天，尽量多转移自己的注意力，削弱视觉的感受。

如果以上的方法都不足以让你克服晕船，那就需要谨遵医嘱，使用茶苯海明片、异丙嗪片、东莨菪碱贴剂等晕船药物，让你的前庭系统别这么敏感，达到缓解晕船的效果。

就像毛豆在段子里讲的，尝试生姜、洋葱和大料这些偏方，擦了一周晕船也不见好，就问班长：这些偏方晕船的时候你试过吗？

班长答，晕船，我会吃药啊。

刚才提到了，要改善晕船，一方面可以通过改变自身适应环境，那么，另一方面，能不能让船也适应适应环境，做出一些改变？

换句话说：能不能造一艘不晃的船？

建造一艘不晃的船，保障人员在舰船上的安全，可以说是造船人的夙愿，人们很早就开始为之努力。历史上不乏水战时将船连并在一起的例子，比较广为人知的便是“赤壁之战”，曹操为了让不习惯坐船的北方士兵适应，将舰船用铁锁连在一起，“冲波激浪，稳如平地”，结果遭遇了火攻。

以现在的眼光打量，不晃或少晃，就是让船舶的稳性更高。而“重心的高低”是船舶稳性的一个重要因素。早在使用独木舟时，人们就发现：在舟中站立起来活动就有翻船的危险，而坐下来就稳当得多。

为了降低重心，提高稳性，大型船舶在建造时，通常会把动力装备等较重的部件安装在船舱水线以下，而舰船的上层建筑则采用铝合金等轻型材料。另外，考虑到在船舶空载时吃水变浅，重心提高，稳性会变差，因此，一些船舶会在船身内部设置压载水舱，当舰船空载时，可以吸入海水做压载水，起到稳定舰船的作用。

另一方面，人们还发现：独木舟之所以容易翻，还因为它比较窄，如果把两只独木舟并联起来，加宽了就稳得多。

要通过加宽船体来提高稳性，除了并舟，也可以让单体船变宽。有些较为狭长的船只，为了提高稳性，也可以采取一些临时措施。

比如，长期以来在我国沿海航行的福州运木船，船体狭长，航速快，但稳性较差，当它满载木材时，工人就会在两舷的外侧绑扎许多木材。这样，当船受到侧向的强风吹袭和恶浪扑打，船体虽然会倾侧，但舷侧所挂的木材没入水中，相当于增加了船宽，也就得到了补充的浮力，船也就随之变得更稳。这种做法也是现代造船业里双体船、三体船的灵感来源，可以在无法增加船舶尺寸的情况下，尽最大可能提高船舶稳定性和抗风浪的能力。

左图为福州运木船，右图为三体船Earthrace号 / wiki

总结下来，要让船的稳性更佳，重要的就是做到两点：重心低，宽度大。这在现代造船业已经得到了广泛的应用，新建造的船舶都会注意稳性的提高，从而保证乘船者在风浪中的舒适和货物装备的安全。

当然，一艘船的安全舒适很重要，其他参数也重要。在设计和建造船时，不光要考虑稳性，还要综合考虑很多角度，比如，船体型线、尺寸参数、浮性、抗沉性、耐波性、结构强度等等。所以，如果你在风浪中感受到有点晃、有点晕，可能也确属舰船设计的折中方案。就是说，设计师和工程师也真的尽力了，要兼顾船的其他性能提升，也只好在稳性上做出一点妥协。

总之，造船从业者们在努力了，大家也努力……坚持适应下晕船吧。

考虑到船舶实际航行的影响，船舶构造只能在一定范围内调整。说白了，在大风大浪下，设计再完美的船，也会摇摆。这就需要给船舶加点额外的“科技与狠活”——减摇技术。

从结构形式来看，目前最常用的减摇装置主要有舭龙骨、减摇鳍和减摇水舱。

舭龙骨通常安装在舰艇中部两舷舭部的外侧，与舭部外板垂直，一般是长条形的板材结构，长度通常为船长的20%到60%，宽度则为船宽的3%到5%。当舰艇横摇的时候，舭龙骨就会产生与横摇方向相反的阻力，从而就形成了减摇力矩，减少舰艇横摇的幅度，是一种被动式的减摇装置。

舭龙骨 /  wiki

舭龙骨的的结构比较简单，造价也低，减摇的效率又很高，而且不需要经常的维修，损坏之后直接更换也非常容易……有这么多的优点，因此，在舰船上面得到了广泛的应用。目前，几乎每一艘海船上面都会安装舭龙骨。

减摇鳍是目前效果最好的减摇装置，一般安装于船中两舷舭部，通过操纵机构转动减摇鳍，让水流在鳍上产生作用力，形成阻尼力来减少船舶横摇。

首艘国产大邮轮“爱达·魔都号”的减摇鳍 / 《开讲啦》

减摇鳍的灵感来自鱼的背鳍和臀鳍，它们就像鱼身上的对外平衡器，能让鱼身在游动过程中避免左右摇晃，在惊涛骇浪里也能自如地游来游去。这一点给了舰船设计师重要的启发，设计出用于舰艇减摇的装置——减摇鳍。

1923年，日本长崎造船所的元良信太郎博士首先设计出实用的减摇鳍，并且通过实船试验发现有良好的减摇效果，平均减摇效果达到了70%左右。1958年，英国“玛丽皇后”号在大风浪的条件下进行了减摇鳍性能的实验，结果发现，当减摇鳍不工作时，舰船的横摇角度会达到25度，而当减摇鳍工作的时候，船的摇晃角度平均只有2度左右。

不过，减摇鳍要发挥作用，也有限制条件。航速越高，水流产生的作用力越大，减摇效果越好；但又不是越快越好，高航速下，减摇鳍又会成为舰船阻力；另外，当舰船航速为0时，减摇鳍上没有水流作用，也就起不了减摇的作用了。

不倒翁大家都见过吧？它无论怎么推都很难倒下，原因就在于重心很低，非常容易恢复姿态。

船舶也一样。如果将大量的水注入位于船底部的压水舱，除了增加船只自身重量，让风暴更难撼动船体本身，减小晃动幅度，还能够降低船的重心，让船成为“不倒翁”，防止倾覆。

减摇水舱安装在船体内，当舰船横摇的时候，减摇水舱内的水会产生往复运动，舷边水柜里面的水就上下波动，产生抵抗横摇的稳定力矩。

减摇水舱也分为不同种类：主动式水舱、被动式水舱和被动可控式水舱。主动式水舱就是自身有泵和动力，根据船横摇的情况，调整水的走向。好处是可以随机而动，缺点是需要调动这么多水，耗费动力较多，所以应用并不广泛。和主动式水舱不同，被动式水舱里没有动力和控制系统，仅仅依靠船本身的横摇产生减摇力矩，水随遇而安，随行而动。被动式可控水舱则是纯被动式水舱的进阶版，多了人为对水的干预和控制，使水动得有规律，从而达到满意的效果。

减摇水舱。左图为船水平静止时减摇水舱的状态，右图则是“船向右摇至最大角度后，即将向左摇”的状态，因为此时右侧水位更高，产生更大的重力，会限制船向左摇，由此达到减摇的效果。

减摇水舱的最大优点是，即使船舶在低速航行状态时也能进行减摇，而减摇鳍、舵减摇等装置则需要达到一定的航行速度方能达到理想的减摇效果。

不过，减摇水舱也有缺点：占空间。因为减摇水舱只有达到一定的容积，才能使其产生足够的横摇复原力矩，所以，为了达到理想的效果，减摇水舱会占据船体的很大空间，只适用于有较大空间的船舶。此外，减摇水舱也需要精心设计，控制减摇水舱的自摇频率，否则甚至会产生增大横摇作用。

舭龙骨、减摇鳍和减摇水舱，是目前使用较为广泛的减摇技术。此外，还有减摇陀螺、舵减摇等技术，原理上都是为了生成与舰艇横摇相反的力矩，也就是“船想向左晃，你非让它向右动”从而达到减轻横摇的目的。

话说回来，即使有如此多的高科技加成，完全不晃的船也是没有的，能逃脱晕船命运的人也很少。曾有调查研究显示，首次航行人员发生晕船的比例为95.2%。

好在，大多数晕船都有适应的过程。作为航海人员，的确不能因为晕船下火线，归根结底，还是要靠自己的意志克服晕船，不断适应并逐渐缓解晕船的症状——

毕竟，平静的海面培养不出优秀的水手。

张志友，海军大连舰艇学院航海系教师，科普基地负责人，曾获全军科普讲解比赛第一名。