为什么在豪华游轮上不容易晕船？
什么是晕船？
晕船是最常见的海事疾病之一。乘坐交通工具时，人的位置经常变化。当这些变化超过某些人平衡器官的适应能力，或超过内耳前庭系统的耐受阈值时，前庭神经功能就暂时紊乱了。此外，有些人可能会晕车、晕船或晕机，医学上称之为晕车。
比如在海上航行时，游轮的颠簸引起的异常运动往往会产生各种加速度刺激。当刺激过强或刺激时间过长，超过前庭系统的耐受阈值(每个人的耐受阈值不同)时，就会发生运动病。晕车的症状起初有头晕、头胀、头痛、恶心、呕吐，随后出现面色苍白、心慌、胸闷、出冷汗、手脚冰凉、四肢无力。严重的时候会晕倒，脉搏变慢，血压下降。如果呕吐频繁，可能会出现轻度脱水、眼窝凹陷和全身无力。头晕、疲劳和恶心是晕车的典型症状。睡眠综合症表现出疲劳和疲倦，也被认为与晕动病有关。如果船的摇晃引起的恶心不缓解，患者会频繁呕吐，但与普通疾病不同的是，晕车引起的恶心不会在呕吐后得到缓解。
人为什么会晕船？
我们的耳朵可以帮助我们保持平衡。在人的内耳结构中，有三个类似蜗牛触角的半规管，称为半规管。半规管内也有内淋巴，半规管两骨足内有毛细胞。所以当内淋巴流动时，也会带动毛细胞弯曲脱落，产生运动的感觉。半规管主要是通过正负脚的加速度，即旋转运动的变化来刺激的。因为三个半规管的平面是互相垂直的，所以你可以感受到各个方向旋转运动的刺激。当头部运动时，液体流动，感受器向大脑发送头部位置变化的信号。于是大脑发出指令，保证身体的平衡。
耳朵结构
人体的平衡主要取决于前庭、视觉、肌肉和内耳关节的协调。其中，内耳的前庭系统最为重要。它的功能结构实际上就像眼睛。它是一种特殊分化的受体，主要感知头部位置及其变化。如果人们做直线运动，他们会有什么感觉？它取决于内耳前庭的气球和卵圆囊。球囊和卵囊也有内淋巴和毛细胞，还有耳石膜。当人做直线加速时，耳石膜中的潜在沙子会反方向运动，就像瓶子里的石头一样。向右摇瓶子时，石头会滚到瓶子的左边，向左摇瓶子时，石头会滚到瓶子的右边，从而刺激毛细胞感觉平衡。
人类的感觉器官有一个感知范围。比如人耳能听到的音频范围是20HZ~20KHZ，20HZ以下或20KHZ以上人耳很难感受到。而且长时间生活在超频的环境下，很容易导致烦躁。同样，内耳前庭系统支配的平衡系统也有能承受刺激的最大极限，即阈值。不同的人或者一个人的不同时期，根据身体状况有不同的阈值。超过人体所能承受的阈值，就会导致平衡系统的紊乱，晕船。
为什么在豪华游轮上不容易晕船？
船摇是晕船最重要的因素，也是邮轮在预防晕车方面最大的考验。目前邮轮的船体设计，除了速度，最重要的是抵抗复杂的海况，让船摇晃最小，舒适度最高。在船舶动平衡状态下，增加船宽，增加干舷高度，降低重心高度，降低风压边臂，增加进风角，降低横摇角。
船体稳定性示意图
船体本身处于动态平衡状态。设计中考虑的稳性称为船舶在外力作用下离开并倾斜，当外力撤除后，船舶能自行恢复到原来的平衡位置。基本原理如上图所示。当船舶受到横倾力矩Mh时，向一侧浮起，倾斜角度θ (θ≤ 100 ~ 150)，水线从WL移至W1L1。倾斜后:
1.力W是恒定的，因为在倾斜过程中重量没有增加或减少；
2.重心G的位置保持不变，因为倾斜过程中没有重物移动；
3.浮力D不变，因为重量不变，所以排水量也不变；
4.只有浮动中心B的位置因排水体形状的改变而改变，从原来的B到B的斜边到B1。
由于水的浮力，将产生与横倾力矩Mh相反的复原力矩Ma，并且船将返回到平衡位置。
稳定性根据倾斜状态不同分为横向稳定性和纵向稳定性；根据倾角的不同，分为初始稳定和大倾角稳定；根据倾斜时是否有角加速度来分静态稳定性和动态稳定性；根据舱室有无破损，分为完全稳性和破损稳性。货船的稳性随着货物装卸重心和浮心位置的变化而变化很大，稳性也是如此。一般邮轮的重心和浮力中心变化不大，认为其稳性基本稳定。
船体晃动是晕船最重要的因素，也是邮轮在预防晕车方面最大的考验。目前邮轮船体设计除了速度，最重要的是抵御复杂海况，打造摇晃最小、舒适度最高的邮轮。在船体动平衡状态下，增加船体宽度、增加干舷高度、降低重心高度、降低风压边臂、增加进风角、减小横摇角，都可以起到改善船体耐波性的作用。
耐波性指的是船只克服波浪摇摆等运动的能力。为了改善船舶的耐波性，从而减小摇晃幅度和改变摇晃周期，这是实现船舶舒适性的关键目的，通常在船舶上安装减摇设备:
1.双体船设计
你看到的很多高速游轮都是双体船设计。总的来说就是连接两个船体，一般配备双螺旋桨，双舵，操控性能好。双体船的设计大大提高了漂浮中心，降低了重心。浮心与重心的距离决定了船的稳性，所以这种船的稳性大大提高，摇摆比单体船小，增加了全体船员的乘坐舒适度，减少了晕船的概率。同时，不需要安装“稳定器”设备，也降低了购买成本。
双体船设计(新西兰海事技术有限公司10.6米双体船设计)
2.安装舱底龙骨
艉龙骨是应用最广泛、最简单的减摇装置。它沿船长方向安装在船舶尾部，在横摇时扰动船体周围的流场，使船舶产生附加阻尼，从而增加横摇阻尼，达到减摇的目的。它在任何海况下都是有效的，特别是当船舶周期性横摇和波浪周期性作用发生时。唯一的缺点就是船尾龙骨会稍微增加船的阻力。由于结构简单、建造成本低、对航速影响小，几乎所有海船都装有舱底龙骨，舱底龙骨已成为海船船体的一部分。所以一般情况下，所谓减摇装置是指除舭龙骨以外的减摇措施和设备。
海洋绿洲
3.安装减摇鳍
减摇鳍是目前世界上最流行的减摇装置之一。在船舶横摇过程中，通过控制机构自动调节减摇鳍翼相对于水流的角度，使左右减摇鳍产生与横摇方向相反的最大扭矩，达到减摇的效果。这种减摇装置效果很好，尤其适用于高速客船。它是一种主动式减摇装置，减摇效果好，应用广泛。减摇鳍最早出现在1889年，由JohnI.Thomeyeroft获得专利，1923年，日本的Nobutaro梁元设计了第一套减摇鳍，通过加载试验获得了良好的减摇效果。1935年，英国布朗兄弟公司设计的减摇鳍成功应用于一艘2200吨级的海峡轮渡，从此减摇鳍得到了广泛的应用。减摇鳍的工作原理如下:
船舶的剧烈摇摆是横摇、纵摇、升沉、艏摇、漂摇和漂流六种运动状态的矢量合成。其中，横摇是影响船舶稳定航行的最主要因素，减摇鳍的作用是减少船舶在大风浪中航行时的摇摆，从而有效控制船舶的航行姿态。减摇鳍是目前唯一广泛使用的主动减摇鳍。它的工作部分是一对或几对伸出舷外的翅翼。根据其鳍的可收缩性，可分为伸缩式和固定式两种。工作的时候绕着自己的轴转。根据流体力学理论，当鳍相对于水流运动时，会产生一个垂直于翼面的力，这就是减摇鳍的基本原理。减摇鳍之所以能起到减摇作用，正是因为它能通过一对或几对受控旋转鳍在水流中获得的稳定力矩，抵抗波浪的冲击距离，从而减少船舶的横摇，提高船舶的适航性。
随着近年来控制技术的飞速发展，减摇鳍已经发展成为目前最常用、最成功的减摇装置，但减摇鳍的减摇效果与航速的平方成正比。只有当船舶速度较高时，减摇鳍才能有效减小横摇，而当船舶工作在零速或低速时，减摇鳍不能有效地减小横摇。
中国国家海洋局“海监51”。
4.安装防侧倾箱
与减摇鳍相比，它需要很高的速度才能发挥作用，减摇水舱不受船速的影响。它的工作原理是在船体中有一个左右相连的水箱，当船摇摆时，水箱中的水从一侧向另一侧来回摆动。通过设计连接管道的截面尺寸，用调节装置控制两侧的水位差，使左右水箱中水的重量差产生与横摇方向相反的力矩，从而达到减少横摇的目的。
减摇水舱按其工作方式可分为被动式、可控被动式和主动式三种。被动式减摇水舱根据双振动原理工作，在谐波横摇区具有良好的减摇效果。它具有结构简单、成本低廉、易于维护的特点，得到了广泛的应用。随着控制技术的快速发展，可控被动式减摇水舱是一种减摇装置，是对被动式减摇水舱的重要改进。它综合考虑了昂贵的减摇鳍和被动式减摇水舱之间的关系。该控制系统耗电少，具有自动化、占用空间小、操作简单、可靠性高等特点。另外，可控被动式减摇水舱可用于抗横摇和检测稳性，是目前被动式减摇水舱的发展方向，具有广阔的应用前景和研究前景。被动式减摇水舱是靠水舱本身的固有周期工作的。当实际波浪周期与液舱固有周期相差较大时，液舱往往达不到预期的减摇效果，在某些海况下还可能增加横摇。缺点是在船体中占有相当大的体积，其自由面总是降低船舶纵摇中心的高度，降低了横摇的初始稳定性。主动减摇水舱具有响应快、速度快等优点，但由于其成本高、系统复杂、功耗大，很少使用。
自动平衡控制系统(注)
5.舵减摇技术的应用
舵减摇是一项新的减摇技术。实际上，船舶的横摇是由风、浪等外力施加在船体上的变化的力和力矩引起的。但在转向时，船体也会产生横摇，即转向不仅可以产生首横摇力矩，还可以同时产生横摇力矩。因此，大多数豪华邮轮都配备了船首推进器，或者如果舵产生的横摇力矩与波浪扰动力矩之间的关系能够得到正确的控制，那么舵也可以作为减摇装置来减少船舶的横摇。
与减摇鳍和减摇水舱相比，舵减摇装置具有许多优点，在许多国家都得到了不同程度的重视。它可以利用船上现有的舵和转向系统，不仅可以应用于大中型军用船舶、特种船舶和民用船舶，也可以应用于小型船舶。舵减摇对控制系统动态特性和船舶水动力特性的要求一般容易满足，因此具有非常广阔的应用前景。
6.心理因素控制
除了以上船舶减摇装置的设计外，为保证游客的舒适性，客房内必须无噪音、无振动、无大范围晃动。为此，有的邮轮采用电力推进，避免主机的励磁和噪音；通过对邮轮船舱内空间尺度的合理规划，使人们坐卧更加舒适，减轻晕船程度；精心设计空调系统，保证室内无空调噪音，保证新鲜空气输入船上每个角落；通过舱室色彩的协调设计，从心理上缓解乘客情绪等措施，可以在一定程度上缓解导致晕船的因素。
邮轮是未来海上旅客出行休闲的主要交通工具，人们对豪华邮轮舒适性的需求越来越强烈。因此，对于邮轮的设计，如何通过现代技术从邮轮本身来减少晕船问题逐渐被考虑。
注:徐安静、谭跃，船舶平衡控制系统自动控制设计方案研究，中国船舶修理，2005年第3期。