1. 船舶用螺旋桨的作用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. 船用螺旋桨原理轮船可以来自两种不同的机器:涡轮机和蒸汽机。 蒸汽机由三个部分组成:蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中,通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功,冷却的蒸汽通过管到被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。今年新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机,从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。 现代轮船的蒸汽机还有其它提高其效率的机构。往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后不断减小,但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。 渐渐地轮船取代了过去的帆船。轮船最主要的优点是它们不依靠风和比帆船快。它们比较可靠,到达一个港口的时间也一般与天气无关。轮船的燃料有煤、煤球、重油和木头。 3. 船舶用螺旋桨的作用是什么当然重的快。船的螺旋桨是有柴油机带动旋转。用来推动船舶前进。螺旋桨越重。带领它转动的柴油机的功率就越大。反之螺旋桨越轻柴油机们功率越小。重的螺旋桨在水中转动时反作用也比轻的螺旋浆大。推进力也大。综上所说。螺旋浆越重柴油机动率越大。船舶前进做速度越快。 4. 船上的螺旋桨的作用1、防止机身随着旋翼旋转。 我们都知道,想要直升机飞起来就需要主螺旋桨朝一个方向进行高速转动,这样才能产生向上的气流,而根据角动量守恒原理,螺旋桨朝一个方向高速转动会导致发动机向反方向转动,这会让直升机出现转着转着突然朝相反的方向转动,这个时候就需要一个反作用来抵消这种情况,不然直升机真的会螺旋上天了,会像旋风一样的转动。 2、抵消单旋翼的反扭力矩。 当直升机的螺旋桨产生向上的气流的时候,飞机的每片旋翼也都会产生相应的阻力,这些阻力叠加在一起就会产生一个反扭力矩,这个时候飞机同样会出现不平衡的现象,那么在飞机容易失衡的尾部加上一个风扇,也就是飞机尾桨,让飞机尾桨发出的推力来抵消这个反扭力矩。 3、保持飞机平衡。 我们都知道天空上会产生强气流的,这个时候如果不采取任何措施的话,光凭借直升机的主螺旋桨是无法保持飞机平衡的,那么这样一来直升飞机就会发生偏离飞行轨道,无法躲避障碍物的情况,而这个时候飞机尾桨的作用就体现出来了。 扩展资料: 原理: 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。一般情况下,螺旋桨除旋转外还有前进速度。如截取一小段桨叶来看,恰像一小段机翼,其相对气流速度由前进速度和旋转速度合成。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。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。 实际上桨叶上每一剖面的前进速度都是相同的,但圆周速度则与该剖面距转轴的距离(半径)成正比,所以各剖面相对气流与旋转平面的夹角随着离转轴的距离增大而逐步减小,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。 5. 船用螺旋桨和飞机螺旋桨当然是喷射推进器快了,虽然都是对水做功来推进船舶,但是螺旋桨做功后,还要克服水的阻力,空气阻力等,才能使船舶前进,而喷射推进器作功后,只克服空气阻力即可,大大提高的动力的效率,比如当下的汽垫船,就是这个道理,它大大提升了船舶的运动速度,是当下最先进的推进器之一。 6. 船舶用螺旋桨的作用是早期的飞机没有喷气式的发动机可用,所以只能靠螺旋桨旋转提供动力。 举个例子,家里的电风扇转的越快,你感受到的风就越大,受到的力也就越大,同理螺旋桨高速旋转所产生的力足够大到使飞机拥有向前的动力,再由机翼提供升力,在合力的作用下飞机就能起飞了。 7. 船舶螺旋桨的工作原理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。 8. 船用螺旋桨和快艇螺旋桨的区别?舵叶是在船舶航行中主要作用是控制他的方向。螺旋桨是由安装在船上的动力机提供转动的力量推动船舶前进。 9. 船舶用螺旋桨的作用有哪些船上的螺旋桨是通用名称,也叫推进器。一般由镍青铜铝青铜制造,构造有三叶四叶甚至五叶组成,桨叶相对于中心有一定的斜度。便于在旋转时相对于水产生切向力和法向力。制造螺旋桨的几何形状,和数据有螺距,盘面比,动平衡,静平衡,直径,螺旋桨在现代船上有定距桨和变距桨,还有全回转桨。 |
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