1. 船舶蒸汽轮机推进装置原理

蒸汽弹射器是航空母舰上的飞机起飞装置，一般通过核动力装置产生的热能产生蒸汽，推动飞机短距起飞。蒸气弹射器是一个非常复杂的系统工程，包括：起飞系统、蒸汽系统、归位系统、液压系统、预力系统、润滑系统、控制系统等组成。

弹射器主要有三种：液压弹射器、蒸汽弹射器和内燃弹射器。

世界上最早的弹射器是由美国西奥多·埃利森海军上尉于1911年研制成功的。这种原始的弹射器由三条绳索和一块法码组成，但这种弹射器太原始，几乎没起到什么作用。后来，埃利森又对这种原始的弹射器进行改进，研制成功压缩空气式弹射器，于1912年11月12日进行了人类史上第一次弹射起飞。不过，埃利森的发明并没有引起人们的注意。因为当时的舰载飞机重量轻、速度低，不需要弹射也可从航空母舰的飞行甲板上起飞。直至喷气式飞机诞生后，弹射器才变得日渐重要起来。而第二次世界大战结束时，航空母舰上所装备的弹射器都是液压的，弹射能量极小，根本无法满足喷气式飞机的需要。

1951年，英国海军航空兵后备队司令米切尔率先提出研制蒸汽弹射器的设想。他当年就将其研制成功，并装备在海军“莫仙座”号航空母舰上。后来，美国人又于1960年研制成功了内燃弹射器，并将这种弹射器安装在“企业”号核动力航空母舰上。不过，这种内燃式弹射器至今仍不能令人满意，所以“企业”号上除了装备内燃弹射器之外，还装备有蒸汽弹射器。

重型飞机要想从航空母舰上起飞，必须有蒸汽弹射器。在飞机起飞前，由位持器钢圈把尾部扣在一个坚固点上，飞机前轮附近的牵引杆垂落到一个“滑梭”内，滑梭以挂钩钩住飞机。滑梭是蒸汽弹射器唯一露在飞行甲板上的零件。飞机前面的甲板下，有两个平行圆筒，每个至少长45米，筒中的活塞与所有滑梭相连。蒸汽由母舰上的锅炉输出，增压后输入滑梭。飞机起飞时开足马力，但被位持器扣住。蒸汽弹射器一启动，飞机引擎的动力加上蒸汽压力，使钢圈断开，飞机前冲，在45米距离内达到时速250千米/小时。飞机弹射起飞脱离滑梭后，活塞前端的注管就落入水池，在几米的距离内停顿，滑梭移回原位，推动另一架飞机起飞。母舰上每个蒸汽弹射器每分钟可推动两架飞机起飞。通常航空母舰最多装设4个蒸汽弹射器。据已公开资料显示，在役蒸汽弹射器总重量接近500吨，每次弹射最大输出能量可达到95兆焦耳，最短工作周期为45秒，平均每次耗用近700公斤蒸汽。蒸汽弹射器是一项复杂的系统工程，除了弹射器本身的设备，还有海水淡化设备、贮水池、高压水泵、锅炉、加热装置等诸多附属设施。

概念上蒸汽弹射器只是一个大型蒸汽汽缸和一个蒸汽控制系统。将高压蒸汽能量转化为动能进行弹射。然而由于飞机结构强度上的限制，弹射器不但要有足够的输出功率，而且要把输出功率准确控制在飞机可以接受的程度以内。弹射的时候，蓄压罐内的蒸汽由弹射阀门释放到弹射汽缸内，缸内压力上升推动活塞前进。弹射阀门的另外一个更重要的作用是精确控制蒸汽进入弹射汽缸的流量变化，以此控制推力和弹射的加速度，以保证飞机结构不会超负荷。飞机升空后，蒸汽排放阀打开，让汽缸内蒸汽排出。同时，活塞和飞机牵引器被水刹器减速后停下，然后由归位系统拉回起跑点。

2. 船用蒸汽轮机工作原理

一般轮船通过发动机燃烧柴油把化学能转化成动能和热能，推动螺旋桨转动，靠水给船的反作用力前进。

3. 船用燃气轮机工作原理

船用的燃气轮机的工作原理是借助于控制阀的操纵向油池施加压力，使工作液充入转子和定子之间的工作腔内。

转子旋转时通过工作液对定子作用一个转矩，而定子的反转矩即成为转子的制动转矩，其值取决于工作腔内的液量和压力(视控制阀调定的制动强度档位而定)，以及转子的转速。

汽车动能消耗于工作液的摩擦和对定子的冲击而转换为热能，使工作液温度升高。

工作液被引入热交换器中循环流动，将热传给冷却水，再通过发动机冷却系统散出。

4. 船用汽轮机工作原理

燃气轮机（Gas Turbine）是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。

1.燃气轮机的工作过程是，压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气涡轮中膨胀做功，推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因而燃气涡轮在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。

2. 燃气轮机的工作过程是最简单的，称为简单循环；此外，还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气，最后又排至大气，是开式循环；此外，还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。

3. 燃气初温和压气机的压缩比，是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温，并相应提高压缩比，可使燃气轮机效率显著提高。70年代末，压缩比最高达到31；工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200℃左右，航空燃气轮机的超过1350℃。

通过对燃气轮机的定义和工作原理的详细介绍，让我们从理论知识上对燃气轮机有了更深入的了解和认识。

5. 船用螺旋桨推进器原理

1）螺旋桨旋转时，桨叶不断把大量空气（推进介质）向后推去，在桨叶上产生一向前的力，即推进力。桨叶上的气动力在前进方向的分力构成拉力。在旋转面内的分量形成阻止螺旋桨旋转的力矩，由发动机的力矩来平衡，桨叶剖面弦(相当于翼弦)与旋转平面夹角称桨叶安装角。

相当于翼弦)与旋转平面夹角称桨叶安装角。

（2）螺旋桨旋转一圈，以桨叶安装角为导引向前推进的距离称为桨距。为了使桨叶每个剖面与相对气流都保持在有利的迎角范围内，各剖面的安装角也随着与转轴的距离增大而减小。这就是每个桨叶都有扭转的原因。

（3）螺旋桨效率以螺旋桨的输出功率与输入功率之比表示。随着前进速度的增加，螺旋桨效率不断增大，速度在200～700公里/时范围内效率较高,飞行速度再增大，由于压缩效应桨尖出现波阻，效率急剧下降。

6. 船舶推进器的工作原理

顶流机就是电动推进器，它的作用是将任何不同形式的能量转换为机械能。比如船、直升飞机的螺旋桨、汽车上的发动机都可以理解为推进器。

早在几个世纪以前，著名的科学家阿基米德就发明了一种使用螺杆来运输水来灌溉农田的装置，称之为阿基米德式螺旋抽水机，这也是人类历史上第一次发明出来的类似于推进器的装置。

随着时间的推移，人类科技水平越来越先进，推进器的用途和种类也越来越多。比如飞机上有螺旋桨、矢量推进器，渔船或者军舰上有船舶推进器，火箭上有航天推进器。根据推进器的推进原理不同，它们又分为有变距螺旋桨推进器、导管螺旋桨、喷射推进器、离子推进器等多种类型。

7. 船用燃气轮机原理

1、每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。

2、燃气涡轮发动机(Gas turbine engine或Combustion turbine engine)或称燃气轮机，是属于热机的一种发动机。燃气轮机可以是一个广泛的称呼，基本原理大同小异，包括燃气涡轮喷气发动机等等都包含在内。而一般所指的燃气涡轮发动机，通常是指用于船舶(以军用作战舰艇为主)、车辆(通常是体积庞大可以容纳得下燃气涡轮机的车种，例如坦克、工程车辆等)、发电机组等的。与推进用的涡轮发动机不同之处，在于其涡轮机除了要带动压缩机外，还会另外带动传动轴，传动轴再连上车辆的传动系统、船舶的螺旋桨或发电机等。

8. 船推进器原理

专门用于渡运汽车的渡船。其特点为首尾两端均有推进器和舵设备，两端均可靠泊码头，航行时船舶无需调头，汽车上下船舶无需倒车，缩短了摆渡时间。

甲板从首至尾是平直的，并设有吊架和跳板，便于汽车开上开下。驾驶室一般设于船的一舷高处或中央桥楼上方，以节省甲板面积并便于瞭望。大型汽车渡船多为多层甲板，可装载汽车数百辆，汽车渡船一般兼载客或载货。