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船舶螺旋桨叶片形状(船用螺旋桨叶片是什么材质)
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-10-18 08:50 点击:132 编辑:admin

1. 船用螺旋桨叶片是什么材质

和大多数人猜想的不一样,螺旋桨其实基本不使用钢铁材料打造,因为这玩意儿不耐腐蚀,而且不易加工切割,因此在二战之前,不管是军用还是民用螺旋桨大多采用的是高强度黄铜(铜锌锡合金)铸造而成。这种材料强度较高,又比钢材更好加工塑型,特别是在海水的高盐环境下有很好的耐腐蚀作用,在造船业曾经得到了长时间的青睐。

(1911年泰坦尼克号黄铜螺旋桨安装)

但是随着船舶特别是军舰的快速发展,吨位越来越大,速度越来越快,黄铜逐渐显露出自己的劣势。首先万吨级海轮要求使用与自己体型相符的米级以上大叶片螺旋桨,而黄铜材质的抗拉强度和耐腐蚀疲劳性较弱,因此必须保持一定的厚度和体积才能满足要求,而这就造成了螺旋桨重量过大,不仅增加了船舶动力负担,而且对传动轴承的磨损也更加剧烈。

(脾斯麦号战列舰)

另一方面,船只速度的加快促使螺旋桨的旋转速度不断提高,附加在叶片上的空泡腐蚀量(旋转过程中气泡快速生成与爆裂造成的腐蚀)也成倍增加,而这就导致黄铜发生了不可逆转的脱锌现象,结构强度进一步降低。随着黄铜螺旋桨经常性的开缝破损断裂,迫切地要求人们找到一种更适用于大型船只的新型螺旋桨材料。

(螺旋桨边缘空泡腐蚀)

这样的尴尬最终被英国海军所打破,在二战中,英国海军为了提高鱼雷艇的速度,给它们加装了飞机发动机,这使得螺旋桨的速度成倍增加,结果在使用黄铜螺旋桨的试验过程中发生了非常严重的空泡腐蚀现象,有时候甚至没到100海里就直接龟裂折断。英国海军在经过多次试验对比后,最终选择了一种新型的镍铝青铜材料制造螺旋桨,并最终获得了成功。

(英国1935年级高速鱼雷艇)

镍铝青铜材料是具有跨时代意义的,它的密度比黄铜小10%,但是耐空泡腐蚀性能是黄铜的3倍,腐蚀疲劳强度是黄铜的2倍,在海水特别是高污染海水中的脱材料现象也比黄铜要小50%以上,难能可贵的是镍铝青铜还继承了黄铜材料易铸造,好切割的优点。经过实际应用统计,使用镍铝青铜材料制成的螺旋桨厚度减少了8%,重量减轻15%,螺旋桨的寿命提高两倍以上,效率提高20%。正因为它如此优良的特性,在二战后迅速普及,成为了大型船舶,特别是大型潜艇和军舰(包括航母)螺旋桨材料的不二选择!

在镍铝青铜材料的基础上,西方各国还通过调整镍铝成分配比以及使用新的急冷铸造法,进一步提高了军舰螺旋桨的耐腐蚀性能和抗拉强度。而为了减少船只噪音,又通过增加螺旋桨叶片和使用大倾斜的外形,取得了不错的静音效果,在泵推技术没有诞生之时,七叶大倾斜螺旋桨是各国核潜艇的标配,航母因为对噪音的要求没有核潜艇高,因此使用的多是维护性和成本更低一些的五叶大倾斜螺旋桨。

(潜艇七叶大倾斜螺旋桨)

而即使有了镍铝青铜材料和急冷加工技术,想要铸造打磨出合格的航母螺旋桨依旧不是那么容易。美军尼米兹和福特级航母上总共有4个五叶螺旋桨(便于转向机动),每一个直径大约6.4米,重量约为30吨。

(尼米兹级航母螺旋桨)

然而这么大的航母螺旋桨却对精度的要求极其严苛,表面要求绝对平整光滑,曲面角度要求丝毫无差,加工铸造难度极大。以几个工人轮班打磨数十天才能完成,现在多采用7轴五联动大型数控机床加工,效率提高了十倍以上,但是这种机器目前全世界能制造的不超过五个!你说难度大不大?

2. 船用螺旋桨叶片数量

直升机螺旋桨(旋翼):是指靠桨叶在空气中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。

直升机叶片数目是按发动机重功率来定,功率越大,叶片越多,一般是偶数,平衡桨叶。

至于桨叶长度,这和桨叶数和功率有关系,一般桨叶数越多,长度越短直升机的桨叶一般用2、3、4片,直升机重了,单加快桨叶转数提高升力会有极限,翼尖在接近音速时,桨叶会有震颤,影像安全,翼型很难保持,所以重型直升机会采用五片以上的桨叶,在相对较低的转数下,提高升力,并且在桨叶外型特别设计后,可降低噪音,高速多桨叶的翼尖还有异型的空气动力设计,桨叶达到五片以上,桨叶旋转时的闪动较低,可降低可视度。桨叶长度与数量通常是成正比而不是成反比。桨叶数量越多的直升机,桨叶长度通常也越长而不是更短。

直升飞机的旋翼一般是复合材料,或者特殊合金的制成的,现在大多是复合材料或碳纤维。

双翼螺旋桨的速度高于单翼螺旋桨,飞行稳定、安全,载重量相对较大。速度越高的飞机,机翼单位面积的升力越大,对机翼面积的要求就越小;速度越低的飞机,为了足够的升力,必须加大机翼的面积。

根据发动机功率和设计载重匹配旋翼数量,一般4个居多。所以这个数量是设计方案初就确定的,不能在生产过程中修改。旋翼多的直升机最大起飞重量高。

3. 大船螺旋桨是什么材料

船的螺旋桨在船只的尾部。

螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。

一般来说,军用水面战斗舰艇大部分为双桨双舵。航空母舰等大型船只为四桨四舵。商船为单桨单舵,部分大型商船在船艏也有一个横贯船体的螺旋桨,俗称侧推器,在船只离靠码头或转向时使用

4. 船用螺旋桨叶片是什么材质做的

船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。

另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。

以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。根据水翼原理,桨叶要受升力和阻力的作用,推动螺旋桨前进,即推动船艇前进。船艇运动会产生顶流和伴流。继续把船艇看成不动,则顶流以与艇速大小相等,方向相反的流速向螺旋桨流来,而伴流则以与艇速方向相同,流速为ur向螺旋桨流来。通过速度合成,我们可以得到与螺旋桨成攻角α,向桨叶流来的合水流。则桨叶受到合水流升力dL和阻力dD的作用,将升力和阻力分解,则得到平行和垂直艇首尾线的分力:

dT=dL•cosβ-dD•sinβ

dQ=dL•sinβ+dD•cosβ

dT使船艇前进称为推 力;dQ称为横向力,即桨叶的旋转阻力。

显然,攻角α和流入桨叶的水流合速度V合决定了T和Q的大小。通常螺旋桨转速越高,而航速越低,即攻角α较大时,T和Q也越大。

设艇速V不变,如伴流流速增加(合速度减小),则攻角增大,推力和阻力也大;如果螺旋桨转速增加(合速度增加),则攻角增大,推力和阻力也大。当船艇静止不动时,螺旋桨转动时,水流攻角很大,则推力和阻力可能达到很大的值。阻力过大,对主机工作不利。所以船艇在从静止开始用车时,不宜用高速;同理,船艇在前进中换倒车时或从后退中换正车时,都应经过停车阶段,让艇速下降后再行转换,而不宜直接转换。主要是防止出现大攻角,产生巨大的旋转阻力,造成主机超负荷。

5. 船桨的材质

“记”是古代散文的一种文体。以叙事为主,也可以抒情和议论,并不是代表记叙文。《核舟记》和《桃花源记》是同一种文体,均属于说明文。

明·魏学洢《核舟记》原文:

明有奇巧人曰王叔远,能以径寸之木,为宫室、器皿、人物,以至鸟兽、木石,罔不因势象形,各具情态。尝贻余核舟一,盖大苏泛赤壁云。

舟首尾长约八分有奇,高可二黍许。中轩敞者为舱,箬篷覆之。旁开小窗,左右各四,共八扇。启窗而观,雕栏相望焉。闭之,则右刻“山高月小,水落石出”,左刻“清风徐来,水波不兴”,石青糁之。

船头坐三人,中峨冠而多髯者为东坡,佛印居右,鲁直居左。苏、黄共阅一手卷。东坡右手执卷端,左手抚鲁直背。鲁直左手执卷末,右手指卷,如有所语。

东坡现右足,鲁直现左足,各微侧,其两膝相比者,各隐卷底衣褶中。佛印绝类弥勒,袒胸露乳,矫首昂视,神情与苏、黄不属。卧右膝,诎右臂支船,而竖其左膝,左臂挂念珠倚之——珠可历历数也。

舟尾横卧一楫。楫左右舟子各一人。居右者椎髻仰面,左手倚一衡木,右手攀右趾,若啸呼状。居左者右手执蒲葵扇,左手抚炉,炉上有壶,其人视端容寂,若听茶声然。

其船背稍夷,则题名其上,文曰“天启壬戌秋日,虞山王毅叔远甫刻”,细若蚊足,钩画了了,其色墨。又用篆章一,文曰“初平山人”,其色丹。

通计一舟,为人五;为窗八;为箬篷,为楫,为炉,为壶,为手卷,为念珠各一;对联、题名并篆文,为字共三十有四。而计其长,曾不盈寸。盖简桃核修狭者为之。嘻,技亦灵怪矣哉!

白话释义:

明朝(有一个)有特殊技艺(技艺精巧)的人名字叫王叔远。(他)能用直径一寸的木头,雕刻出宫殿、器具、人物,还有飞鸟、走兽、树木、石头,全部是按照材料原来的形状刻成各种事物的形象,各有各的神情姿态。(他)曾经送给我一个用桃核雕刻成的小船,刻的是苏轼乘船游赤壁(的情形)。船头到船尾大约长八分多一点,大约有两个黄米粒那么高。

中间高起而开敞的部分是船舱,用箬竹叶做的船篷覆盖着它。旁边有小窗,左右各四扇,一共八扇。打开窗户来看,雕刻着花纹的栏杆左右相对。关上窗户,右边刻着,“山高月小,水落石出”,左边刻着,“清风徐来,水波不兴”,用石青涂在字的凹处。

船头坐着三个人,中间戴着高高的帽子,胡须浓密的人是苏东坡(苏轼),佛印(苏轼的好友)位于右边,鲁直(黄庭坚)位于左边。苏东坡,黄庭坚共同看着一幅书画长卷。苏东坡右手拿着卷的右端,左手轻按在鲁直的背上。

鲁直左手拿着卷的左端,右手指着手卷,好像在说些什么。苏东坡露出右脚,鲁直露出左脚,身子都)略微侧斜,他们互相靠近的两膝,都被遮蔽在手卷下边的衣褶里佛印极像佛教的弥勒菩萨,袒着胸脯,露出乳头,抬头仰望,神情和苏东坡、鲁直不相类似。

佛印卧倒右膝,弯曲着右臂支撑在船上,竖着他的左膝,靠在左膝上,念珠简直可以清清楚楚地数出来。船尾横放着一支船桨。船桨的左右两边各有一名撑船的人。位于右边的撑船者梳着椎形发髻,仰着脸,左手倚着一根横木上,右手扳着右脚趾头,好像在大声呼喊的样子。

在左边的人右手拿着一把蒲葵扇,左手轻按着火炉,炉上有一把水壶,那个人的眼光正视着(茶炉),神色平静,好像在听茶水声音似的。船的背面较平,作者在上面提上自己的名字,文字是:“天启壬戌秋日,虞山王毅叔远甫刻”,笔画像蚊子的脚一样细小,笔画清清楚楚,它的颜色是黑的。还刻着一枚篆书图章,文字是:“初平山人”,它的颜色是红的。

总计一条船,刻了五个人,八扇窗户,箬竹叶做的船篷,做的船桨,做的炉子,做的茶壶,做的手卷,做的念珠各一件;对联、题名和篆文,刻的字共计三十四个。可是计算它的长度,不满一寸。原来是挑选长而窄的桃核雕刻而成的。哈哈!技艺也真是神奇啊!

6. 船用螺旋桨叶片是什么材质的

aero-engine〔航空发动机〕

是飞行器的动力之源、是一种高度复杂极其精密的热力机械。

航空发动机比誉为“工业机械制造皇冠

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