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      螺旋槳設計的發展歷史

      2021-05-12 11:43:52

      推進器是一種通過葉片在空氣中或水中旋轉,螺旋槳設計,把發動機動力轉換成推進力的裝置,它可以有兩個或多個葉片與一個輪轂相連,葉片向后一面為螺旋面,或者船用推進器就像螺旋面一樣。推進器有許多種,其應用也廣泛,例如飛機、艦船等。

      一七五二年,瑞士物理學家伯努利首次提出螺旋槳比現有各種推進器的觀點,他設計了雙導程螺旋槳,安裝在尾舵上。一七六四年,瑞士數學家歐拉研究了其他的推進裝置,如代替帆的槳輪(明輪)。推力還包括噴水。

      潛水器和潛水艇在水面下運動,傳統的船槳、帆船不能使用。因此,不會在船上使用的手動推進裝置,將被用作潛水器的推進工具。

      蒸汽發動機的出現,為船舶推進提供了新的良好動力,蒸汽發動機的發展也隨之而來,成為當今船舶推進領域的新課題。

      動力推進試驗,1804年,美國人斯蒂芬在哈得遜河上進行了試驗,他建造了一艘7.6米長的船,由蒸汽機直接推動,發現引擎不能工作,于是使用瓦特蒸汽機,進行了4節的試驗,航速可達8節。

      公司的螺旋槳設計有4個風車槳葉,經過鍛造,它可以增大葉片的徑向寬度,以選擇更好的槳距和轉速,并在測試時將槳葉制成螺距可調結構。經過兩個星期的試航,哈得遜河上的螺旋槳已經改變了一些螺距,但是測試結果不理想,性能遠不及明輪。這個實驗使他認識到,在低速時,如蒸汽機,能充分發揮輪式發動機的優點,其推進效率比推力發動機高論。

      隨著科技的進步,螺旋槳的上述缺點一個一個地克服,再加上蒸汽機速度的提高,越來越多的螺旋槳取代了輪子。至1858年,“大東方”號裝備的螺旋槳,其直徑為7.3米,重36噸,轉速50圈,推進器的標準已不具有地位,由于其推進效率接近明輪,但又具有許多明輪不能與之競爭的優點,明輪逐漸消失在海上。

      科技發展到階段,許多機械設備的性能已得到廣泛應用,但人們對此了解甚少。但在人們沒有充分認識到它的物理規律,沒有進行理論分析之前,要優化它是很困難的。在1860年以前,推進船也是如此,盡管它已成為海上的“明星船”,但它的成功仍依賴于多年的經驗。單靠直觀推理,推進器的研制已不能滿足艦船技術發展的需要,還需要科學家對其流體力學特性進行解釋,從而推動了推進器理論的發展。

      艦艇技術發展過程中,從經驗法、數字化設計,到應用計算機技術優化推進設什,推進理論研究已經取得了專注領域的成果。推進裝置的設計對其性能影響很大,模型試驗是關鍵。

      螺旋槳設計

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