南海撞船 - 伯努利定律101

 昨天新闻和社媒上充斥中国海警船与驱逐舰追袭菲律宾海警小艇时在南海自撞的镜头，中国海警船头两个最后关头奋身挂避撞球的水手看来凶多吉少。我在走廊感叹了一下，为他们不值，顺便也提了下物理学中的伯努利原理Bernulli's Principle, 流速大压强小，两舰并肩高速航行，之间水流速度高于外侧流速，产生向内压强差，造成两船相吸效应。一剑网友专文反驳：两船并不是并行相撞，而是呈一个大夹角。其实夹不夹角并不是关键，何况事故前视频可见两船有同向航行时段（0:15 - 0:20）。

这让我想稍微较真一下，看看理论上伯努利吸力可能会有多大，是否可以忽略不计，但也只是个十分粗旷的估算而已，不少简化和随意。

[] 假设两舰相同，长L=120 米，宽W=20米，吃水深度H=6 米，船速V=30节=15m/s。

[] 再假设两舰相隔距离D=200米，并行并肩航行。注- 呈夹角和不并肩都是可以做相应计算的，但繁琐些。

[] 伯努利定律：压差dP=0.5*p*(Vi^2 - Vo^2)

[] 其中p是海水密度=1025kg/m^3, 

[] Vo和Vi分别为两船外侧（开放水域）和两船内侧的流速，Vo = V，

[] Vi取决于船头排水量以及两船间距D，Vi = V * (D + W)/D, 这是个极端的基于流体连续性的简化，假设船头排开的水量各一半从两船间的狭道平稳通过，现实是海水远深过船的吃水，海水在狭道里也会堆积，因而排开的水量会在上下展开而不是全部在瞬间挤过狭道。还有，激烈的湍流也吸收了很多能量，减弱了吸力。随便打个50％的折扣来照顾这些现实因子好了。

[] 所以，dP=0.5*p*V^2 * ((D +W)/D)^2 -1)＊50%

[] 好了，把所有量代入，可以算得压差为 dP = 12.1 kPa 

[] 这个压差作用在船侧产生的内推压力(也就是两船间的吸力）F= dP * L * H= 8.7 mN (百万牛顿).

这是结果让我大吃一惊，因为现代驱逐舰的最高引擎推力也不过5-6 mN吧。即使考虑到船体的真实几何，再刨去个50％好了，伯奴利吸力即使在200米这样大的间距，对于两艘全速并肩同向航行的驱逐舰，也是与船前进的推力可相比拟的。

有谁能找出以上估算的重大漏洞？更多的现实削弱因素？那我再可以指出一个伯努利吸力自增强效应，两船间由于伯努利效应导致的压强减小，将倾向于吸入更多海水，使得流速进一步加快，结果就是伯奴利效应的自我增强。

我不是意指伯努利吸力是这次南海撞船的罪魁祸首，从视频显见，中国海警船与驱逐舰追袭菲海警小艇时都处于一种不可思议的疯狂，可想而知舵楼上操纵的官兵是如何一中精神状态，忘乎所以，全神贯注于菲艇，恨不得一口把它吞了。想想车手路怒，舍命与人飚车，不顾摩擦和惯性等等自然定律，事故风险会增加多少。

为两位为避撞而遇难的水手和他们的家庭悲哀，和平时期，一个超级大国和一个弱小国的海域之争，现场玩玩游戏，摆个姿态即可，大事还得靠外交，如此玩命实在匪夷所思。

希望国家给官兵少灌输点莫名仇恨，多灌输点科学知识，尽量减少这种毫无意义牺牲生命的惨剧和被世界耻笑的臭事发生。