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站在码头上，我们时常可以看到，靠岸停泊的轮船两侧孔洞喷涌而出的海水，就像船底在不断漏水一样。
航行中的大轮船也是如此，舷侧的排水口源源不断地排出海水，这到底是为什么呢？它都有哪些作用呢？
一、轮船为什么叫轮船？或许很多朋友非常好奇，为什么轮船明明没有轮子，却被叫做“轮船”呢？
其实轮船这个名称，源于古代我国的“明轮船”，这是一种依靠大型水轮驱动航行的船只。
据说唐代李皋发明了一种在船侧安装带桨叶的轮子的船只，人力通过踏动轮轴使轮子转动，从而推动船向前航行。
这种船由于轮子下半部浸在水中、上半部露出水面，故称为“明轮船”，也称“轮船”。
明轮船问世后，李皋被时人称为“机巧先生”，而这项发明也使水运取得长足进步，人们方便出行，粮食等物资运输更为迅速，对当时社会发展带来深远影响。
后来，随着船只不断发展壮大，轮子传动方式的效率越来越低，19世纪，蒸汽机问世后，轮船迎来了动力革命。
这些轮船配备有大型的蒸汽引擎，通过燃烧煤炭产生高压蒸汽，再利用蒸汽的力量带动轮轴和推进器高速旋转，为船只提供强大的动力。
与之前的人力、风力驱动不同，蒸汽轮船可以连续不断地输出动力，从而实现远洋航行，同时，蒸汽轮船的速度也远快于传统帆船。
其中罗伯特·富尔顿，在美国建造的第一艘装备蒸汽机的轮船“克莱蒙特号”，就是其中的典型。
这艘轮船长约40米，宽约8米，吨位约100吨，船上装备有两台单缸活塞式蒸汽机，并带有帆作为辅助。
它的最高航速达到每小时8.3公里，在当时属于领先水平，这艘轮船开辟了纽约与奥尔巴尼之间的航线，为摆渡两地来往人员、货物发挥重要作用。
为进一步提升效率，轮船的蒸汽机在设计上也不断优化，增加汽缸数量，改进蒸汽流动方式等，同时又发明了螺旋桨来代替轮子，极大改善了推进性能。
尽管轮子已从轮船上消失，但“轮船”这个名称已深入人心，继续沿用至今，它见证了轮船从木轮人力驱动到铁桨机械驱动的巨大进步，留存了航海技术发展的历史印记。
细心的朋友会发现，大型轮船在海上航行时，船体两侧经常能看到水柱不断地喷出，这似乎成为了大船的一大特征，那么大船为何要不断排水呢？
二、大船为什么都要排水？实际上这种印象并不那么准确，并非所有的大船都需要不断排水。
那究竟是什么原因，导致部分大船需要排水？这些排水孔的作用又是什么呢？
轮船排水与其本身的载重量和结构设计密不可分，个体较小的船只，如我们常见的快艇、小渔船等，它们的载重量较小，结构也较为简单，在航行时就不需要进行排水调控自身的浮力。
但是，大型轮船情况就不同了，这类船只体积巨大，能够承载的货物量也非常可观，为了在海上安全航行，它们需要利用排水的方式来帮助调节船身吃水、保持平衡。
举个例子，为空船舱注入压载水就是利用这一原理，船舱内空无一物时，轮船的重量过轻，很容易导致翻覆。
通过抽入海水作为压载，可以帮助轮船保持稳定的下沉深度，即使在满载货物的时候也能起到平衡作用。
另外，船底设置多个互通的隔舱，这一结构也可以放慢轮船进水的速度，在意外破损时争取宝贵的逃生时间。
尽管如此，提升浮力并不是轮船排水的唯一目的，事实上，大型轮船的本身设计已经实现了航行时所受浮力和承载量的匹配。
就像轮船两侧的船舷结构层层防护，既保证了轮船的整体强度和形状，也可以起到监测船舶侧壁是否进入水下的作用，可以说，轮船结构本身已经考虑到了各种可能的负荷情况和配重需求。
那么，既然大轮船本身的设计已经做到了载重和浮力的平衡，为何还需要排水系统的辅助呢？
原因在于，海上的环境极为复杂多变，浪涛、风力的大小和方向都会频繁改变，对船体造成各种外在影响。
如果仅仅依靠船体本身来适应这些变化，运作起来就会非常吃力，这时，利用排水系统来微调船身重量分配，便成为了一种巧妙的辅助手段。
例如，在遭遇大浪的时候，轮船可能会被掀翻向一侧倾斜，这时，通过排放压载水使船体轻盈一些，就可以帮助它重新回正。
若是遇到狂风，为了防止被吹离航线，则可以增加压载水量，通过重量的增大来抵御风力的推动，对于轻装的空船，也可以通过注水方式来获得额外的稳定性。
可以看出，排水系统就像轮船的“调节阀”一样，在复杂环境下发挥着微调和优化作用，与船体本身设计相得益彰。
它既可应对突发情况，也可用于常规调节，帮助轮船获得最佳的平衡状态，这种利用船体结构本身以及辅助系统达到高效平衡的设计智慧，充分展现了人类在自然力量面前的聪明适应之道。
大船排水是保证其正常、稳定、安全航行的重要措施之一，这些排水孔发挥着调节平衡、污水排放、应急等多种作用。
正因如此，大船在航行过程中必须要不断地进行排水，这已成为大船建造和运营当中不可或缺的一环。
三、轮船的排水系统轮船在航行过程中会产生不同用途的废水，为了排出这些废水保证船舶正常运行，就需要依靠排水系统。
轮船的排水系统根据废水的不同，可以分为多个子系统，它们各自承担着排放某类特定废水的功能。
例如，有的排水管道连接着轮船下层甲板，用于排放生活污水，有的连接船舱，用于排放积存在船舱内的海水，还有一些连通船舶动力室，其作用是排放给发动机降温的冷却水。
这些子系统共同组成了轮船排水的整体系统，系统中的各个管道会汇集到船侧的排水口，最终将废水排放到海中，这样，轮船上的各类废水就能够顺利流出，避免堆积影响航行。
其中，冷却水的排放量最大，现代轮船上安装有大功率的发动机，长时间高强度工作会产生大量热量。
如果热量得不到及时散失，发动机温度过高会导致损坏，所以，必须利用冷却水带走热量，保证机器正常工作，
冷却水系统一般采用内外循环的方式，内循环是淡水冷却，外循环是用海水再为淡水降温。
这种结合可以提高冷却效率，同时也减少海水对管路的腐蚀，冷却后的热水会从排水口排出，这部分就是我们看到船侧不断排放的一大部分水流。
除此之外，还有生活污水的排放，轮船上的乘客和船员在日常生活中会产生一定量的生活污水，包含洗浴、洗涤、饮食等产生的污水。
这部分污水会先流入收集船舱，然后通过专门管道连接的生活污水泵，从轮船侧面的排水孔排放出去。
再有就是船舱内积水的排放，轮船在航行过程中，海水可能因过浪等原因进入船舱，这部分海水如果不排出，会对轮船产生额外负荷。
所以船舱底部都会设置水泵，并通过管线连接到侧面的排水口，这样积水就可以及时排出。
另外就是船舶舱室渗泄的排放，轮船在长时间航行过程中，各舱室之间可能会出现小量的渗漏，这部分渗漏液也需要排出，通常设置有舱室泵和管线，直接导出船外。
最后就是阻力减少系统的排放，为了减少船体在水中的阻力，一些轮船会在船底安装阻力减少装置，需要用水来形成气膜，这部分水流也要排出。
可见，轮船的排水系统包含多个子系统，共同完成各类废水的处理与排放，确保船舶系统的正常运行，是轮船不可或缺的一个重要组成部分。
不过也有朋友非常好奇，轮船这样一个庞然大物浮在水上，只见过晃来晃去的，却没有见过它下沉的，这又是为何呢？
四、轮船为什么不会下沉？轮船为什么能漂浮在水面上不会下沉，这个问题其实涉及到物理学中的两个重要概念——重力和浮力。
任何物体都受到地球引力的作用，这种引力使物体朝地球中心方向移动，我们把这种作用力称为重力。
轮船之所以不会下沉，是因为受到另一个力的作用而抵消了部分重力，这个力就是浮力，浮力是液体对物体的一个向上的支撑力。
当物体置于液体中时，受到的浮力大小取决于物体排开液体的体积，为了理解这一点，我们做个实验。
先把一块铁皮放在水中，它立刻就沉下去了，这是因为它所受浮力小于重力，接着我们把这块铁皮做成一个盒子或者船的形状，它的排水体积变大了，所受浮力也增大了，这时它就能漂浮在水面上了。
即使我们往盒子里面装载更多的货物增加重量，只要盒子排开的水体积足够，所受浮力也足以抵消增加的重力，它还是可以漂浮。
轮船之所以能漂浮，就是利用了这个原理，船体底部面积大，排开的水体积多，所受浮力就越大。
哪怕船上装载大量货物，增加很多重量，只要船体底部面积足够大，提供足够的浮力，船就不会下沉。
那么浮力和重力为什么能使船体保持平衡呢？这就涉及到浮心和重心的位置。
简单来说，重心是物体的重量所集中的一点，浮心是浮力所集中的一点，只要浮心在重心之下，船体就能保持平衡。
当船体倾斜时，浮心会移动，与重心不再同一垂线上，这时就会产生一个扭矩，使船体恢复原来的位置，正因为有这个效应，船才能在波浪中左右晃动却不会翻倒。
所以简单来说，船之所以能漂浮，是因为浮力与重力达到平衡，这得益于船体设计使其具有足够大的排水体积。
浮心与重心的相对位置也能使船体自行恢复平衡，这就是轮船为什么不会下沉的原理。
与我们日常见到的运输轮船相比，军用舰艇有着更加复杂的设计，为了使军舰具有更高的战斗能力，设计师需要在确保其具备足够浮力、防止沉没的同时，还要考虑许多其他因素。
第一是稳定性，军舰需要在复杂海况下保持平稳，以确保火炮等武器的精准性。
因此军舰的重心位置会特别设计，使其浮心与重心尽可能重合，增加复原稳定性，还会在舰体两侧设置消减摇晃装置，以稳定舰艇。
第二是机动性，军舰需要高速机动以进行战术运动，船体设计要尽可能流线，减小水流阻力。
动力装置也必须强大才能驱动军舰快速航行，甚至会在舰艇周围设置空气层，以减少水面的粘滞阻力。
防护性也很重要，要在舰体的关键部位加装装甲和隔舱设计，使其即使受到攻击也能继续浮于水面，一些大型军舰甚至采用双层船底设计，中间注入空气或油料，提高舰体的防护能力。
可见，相比商用轮船，军用舰艇的设计要复杂得多，它既要具有足够的浮力不沉没，又要兼顾诸多作战需求，各国海军工程师都在不断优化军舰的设计，以获取最大的战场效能。
所以简单来说，所有轮船包括军用舰艇都利用了浮力原理使其能够漂浮，但军舰的设计还考虑了更多作战因素，使其不仅能漂浮，还能够在复杂海况下发挥强大的战斗力量。
这是轮船尤其是军用舰艇的设计中不可或缺的重要原则。