螺旋桨
螺旋桨产生推力的原理
螺旋桨产生推力的原理
螺旋桨产生推力的原理是基于牛顿第三定律：作用力和反作用力的相互作用。
螺旋桨通常安装在船、飞机或其他需要推进力的交通工具上。
当螺旋桨旋转时，它的叶片形状和倾角会导致空气或水流动。
在这个过程中，螺旋桨推动的介质通过叶片，创建压力差。
螺旋桨的旋转引起介质的压力差，从而产生了作用力。
这个作用力是由以下几个部分组成：
1. 螺旋桨的旋转能够推动介质的流动，因此产生了一定程度的前进力。
2. 螺旋桨的叶片形状和倾角导致了一个称为努力面的较大压力区域。
这个区域的介质受到螺旋桨叶片的推动，产生了一个向前的力。
3. 在努力面之后是一个称为迎风面的较小压力区域。
在这个区域，介质的运动速度变慢，产生了一个向前的力。
由于这两个压力差，螺旋桨的旋转产生了一个从后向前的推力。
根据牛顿第三定律，产生的推力会引起相等大小的反作用力作用在螺旋桨上，使得交通工具得以前进。
总的来说，螺旋桨通过改变介质的运动状态和产生压力差来产生推力。
螺旋桨的几何特征讲解课件
叶片数决定了螺旋桨的推力和效率。通常，叶片数越多，产生的推力越大，但 同时也会增加阻力。选择合适的叶片数需要综合考虑任务需求和性能要求。
螺旋桨的直径
总结词
螺旋桨的直径是衡量其大小的重要参数。
详细描述
直径越大，螺旋桨在旋转时能够产生的推力就越大。但同时，直径的增加也会导 致阻力增加，进而影响发动机的效率和性能。因此，选择合适的直径是优化螺旋 桨性能的关键。
04
03
螺旋桨的性能测试方法
01
02
03
实验测试
在实验室内模拟各种条件 下的螺旋桨性能，以获取 准确的数据。
实际应用测试
在实际使用环境中测试螺 旋桨的性能，以评估其在 真实环境下的表现。
数值模拟
利用计算机软件模拟螺旋 桨在流体中的运动，预测 其性能表现。
螺旋桨的性能优化建议
优化设计
根据实际应用需求，对螺 旋桨的形状、尺寸和材料 进行优化，以提高推进效 率、降低噪音和振动。
选择合适的材料
选择具有高强度、轻质和 耐腐蚀的材料，以提高螺 旋桨的使用寿命和性能。
维护保养
定期对螺旋桨进行清洗、 检查和维护，确保其正常 运转和延长使用寿命。
06 螺旋桨的应用实例
船舶螺旋桨的应用
船舶螺旋桨是船舶推进系统的重要组成部分，通过旋转产生推力，使船舶在水中前 进。
船舶螺旋桨的尺寸较大，转速较慢，通常由金属材料制成，具有较高的推进效率和 稳定性。
螺旋桨的桨距
总结词
桨距是衡量螺旋桨工作效果的重要参数。
详细描述
桨距指的是相邻两个叶片之间的夹角。桨距越大，螺旋桨在旋转时产生的推力就越大。但过大的桨距 可能导致噪音增加和振动问题，影响螺旋桨的工作稳定性。因此，需要根据实际需求选择合适的桨距 。
螺旋桨的拼音
螺旋桨[luó xuán jiǎng]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。
历史起源1、古代的车轮，即欧洲所谓“桨轮”，配合近代的蒸汽机，将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。
构成了螺旋桨的雏型。
2．古代的风车，随风转动可以输出扭矩，反之，在水中，输入扭矩转动风车，水中风车就有可能推动船运动。
3．在当时，已经使用了十几个世纪的古希腊的阿基米德螺旋泵，它能在水平或垂直方向提水，螺旋式结构能打水这一事实，作为推进器是重要的启迪。
伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量，于此同时，他提出了新的推进器——推进船舶，为船舶推进器作出了重大贡献。
几何参数直径(D)影响螺旋桨性能重要参数之一。
一般情况下，直径增大拉力随之增大，效率随之提高。
所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。
此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(<0.7音速)，否则可能出现激波，导致效率降低。
桨叶数目(B)可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。
超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。
只是在螺旋桨直径受到限制时，采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。
实度(σ)桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。
它的影响与桨叶数目的影响相似。
随实度增加拉力系数和功率系数增大。
桨叶角(β)桨叶角随半径变化，其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。
习惯上，以70%直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。
螺距：它是桨叶角的另一种表示方法。
几何螺距(H)桨叶剖面迎角为零时，桨叶旋转一周所前进的距离。
它反映了桨叶角的大小，更直接指出螺旋桨的工作特性。
桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。
习惯上以70%直径处的几何螺矩做名称值。
轮船螺旋桨工作原理
轮船螺旋桨工作原理
轮船螺旋桨是一种用于推动船只前进的装置，它的工作原理可以简述如下：
1. 螺旋桨的结构：轮船螺旋桨通常由数片叶片组成，这些叶片呈弯曲的形状，安装在轴上形成一个圆盘。
2. 水流动力学：当桨叶转动时，叶片与周围水域发生作用。
根据牛顿第三定律，水流对螺旋桨叶片的作用力与叶片对水流的作用力大小相等，方向相反。
3. 推进原理：当螺旋桨转动时，叶片与水流作用，将叶片前方的水流推动向后。
由于叶片的形状，叶片背面的水流速度较大，而叶片面前的水流速度较小。
4. 牛顿第二定律：根据牛顿第二定律，对于一个物体，当施加的力超过阻力时，物体将加速。
螺旋桨在水中形成的水流差异产生一个反作用力，这个反作用力即为推力，推动船只向前移动。
5. 调节推力：轮船螺旋桨的推力大小可以通过调整螺旋桨转速和叶片的角度来控制。
更高的转速和较大的叶片角度可以产生更大的推力，从而加快船只的速度。
总结起来，轮船螺旋桨利用螺旋桨叶片与水流的作用力来产生推力，从而推动船只前进。
推力的大小可以通过调整转速和叶片角度进行控制。
船螺旋桨工作原理
船螺旋桨工作原理
船螺旋桨是船舶的主要推进装置之一，它通过旋转产生推力，驱动船舶前进。
螺旋桨的工作原理如下：
1. 流体静压力原理：当螺旋桨旋转时，螺旋桨叶片产生相对于水流的速度差，形成了静压力。
这种静压力使水流靠近螺旋桨的一侧叶片产生高压，而水流离开螺旋桨的另一侧叶片则产生低压。
这个压力差会产生一个向高压一侧的推力，从而推动船舶向前移动。
2. 牛顿第三定律：根据牛顿第三定律，当螺旋桨叶片向后推动水流时，水流同样会对叶片产生反作用力，即向前推动叶片。
这个反作用力使船舶得到向前的动力。
3. 旋转速度和叶片角度：螺旋桨旋转的速度和叶片角度对推进效果有重要影响。
通常，增加旋转速度会增加产生的推力，但也可能导致水流与螺旋桨之间的压力降低，从而降低推力效率。
叶片角度的调整可以改变螺旋桨的推进力和效率。
4. 水动力效应：螺旋桨的设计也考虑到水动力效应，例如螺旋桨叶片的形状和数量，以及船体形状对水流的影响。
通过优化设计，可以提高螺旋桨的推进效率和降低阻力。
总之，船螺旋桨通过利用水流与叶片之间的压力差和反作用力产生推力，驱动船舶前进。
螺旋桨的旋转速度和叶片角度以及水动力效应等因素都会影响螺旋桨的推进效果。
航模螺旋桨的型号和尺寸解释
航模螺旋桨的型号和尺寸解释
航模螺旋桨的型号和尺寸一般由4位数字表示，前两位数表示直径，后两位表示螺距，单位为英寸。
比如，常见的“5040”螺旋桨，前两位数字“50”表示叶片的直径为5.0英寸，后两位数字“40”表示螺距为4.0英寸。
直径是指螺旋桨叶片的最大宽度，也就是旋转时形成的圆的直径。
螺距则是指螺旋桨旋转一周时，桨叶在前进方向上移动的距离。
螺距越大，拉力越大，功耗也越大，但拉力与功耗的比值会减小。
因此，螺距的选择需要根据实际需求和飞行环境来决定。
此外，桨型设计也是影响螺旋桨性能的重要因素之一。
相同的桨直径和螺距，不同桨型的设计可能会有不同的拉力和效率表现。
因此，在选择螺旋桨时，除了考虑直径和螺距外，还需要考虑桨型的设计。
总的来说，航模螺旋桨的型号和尺寸是选择和使用螺旋桨时需要考虑的重要因素之一，需要根据实际需求和飞行环境来选择合适的螺旋桨。
螺旋桨概述
螺旋桨概述1.概念1.1结构图1 螺旋桨示意图图2 螺旋桨结构螺旋桨由桨叶、浆毂、、整流帽和尾轴组成，如上图所示。
滑失：如果螺旋桨旋转一周，同时前进的距离等于螺旋桨的螺距P，设螺旋桨转速为n，则理论前进速度为nP。
也就是说将不产生水被螺旋桨前后拨动的现象，然而事实上，螺旋桨总是随船一起以低于nP的进速V s对水作前进运动。
那么螺旋桨旋转一周在轴向上前进的实际距离为h p（＝V s/n），称为进距。
于是我们把P与h p之差（P－h p）称为滑失。
滑失与螺距P之比为滑失比：S r＝（P－h p）/P＝（nP－V s）/nP＝1－V s/nP式中V s/nP称为进距比。
从式中可以得出，当V s＝nP时，S r＝0。
即P＝h,也就是螺旋桨将不产生对水前后拨动的现象，螺旋桨给水的推力为零。
因此我们可以得出结论：滑失越大，滑失比越高，则螺旋桨推水的速度也就越高，所得到的推力就越大。
1.2工作原理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。
1.3推力和阻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）。
桨叶螺距角
桨叶螺距角
螺旋桨是一种用于推进船只或飞机的装置，它由一系列螺旋状的桨叶组成，桨叶通过旋转来产生推力或拉力。
在螺旋桨中，桨叶的螺距角是一个非常重要的参数，它决定了桨叶在旋转时每英寸弦长上相邻两个螺距孔之间的旋转角度。
螺距角对螺旋桨的性能有着重要的影响。
首先，螺距角的大小会影响到螺旋桨的推力和速度。
一般来说，螺距角越大，螺旋桨的速度越高，但推力会减小。
反之，螺距角越小，螺旋桨的推力会增大，但速度会减小。
因此，在设计螺旋桨时需要根据具体的应用场合来选择合适的螺距角，以达到最佳的性能。
此外，螺距角还会影响到螺旋桨的扭矩和操纵性。
一般来说，螺距角越大，螺旋桨的扭矩会减小，但操纵性也会降低。
反之，螺距角越小，螺旋桨的扭矩会增大，但操纵性也会提高。
因此，在设计螺旋桨时，需要综合考虑螺距角、桨叶形状、桨叶数量等多个参数，以满足不同的性能要求。
螺旋桨工作原理
螺旋桨工作原理
螺旋桨是一种常用的推进器，广泛应用于船舶、飞机和水力发电等领域。
它的工作原理主要基于牛顿第三定律和流体动力学的原理。
螺旋桨的工作原理是利用螺旋桨叶片对流体产生的作用力来推动载体前进。
当螺旋桨旋转时，叶片与流体发生相互作用，产生一个反作用力，推动载体向前运动。
根据牛顿第三定律，对每个作用力必然存在一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
因此，反作用力就会推动载体向前，实现推进的效果。
螺旋桨叶片的形状和布局对推进效率起着重要的影响。
叶片通常呈弯曲的形状，类似于螺旋线。
这种形状可以使叶片在运动中产生较大的推进力，同时减小阻力损失。
叶片的数量、角度和间距也会影响推进器的效果。
此外，推进效果还受到流体动力学的影响。
在运动过程中，螺旋桨所处的流体环境会对推进效果产生阻力。
通过优化叶片的形状和布局，可以减少流体动力学阻力，提高推进效率。
总之，螺旋桨的工作原理是利用旋转的叶片对流体产生的作用力来推动载体前进。
通过优化叶片的形状和布局，可以提高推进效率，实现更加高效的推进。
涡轮螺旋桨的组成及工作原理
涡轮螺旋桨的组成及工作原理
涡轮是涡轮螺旋桨的核心部分，它由多个叶片组成。
每个叶片通过特
殊的设计和排列，能够在高速旋转时产生气流的旋转运动。
涡轮一般由耐
热合金材料制成，以便在高温和高速运行条件下保持良好的性能。
螺旋桨是涡轮螺旋桨的外部部分，它通过连接到涡轮上，将涡轮产生
的气流转换为推力。
螺旋桨的形状和叶片数目多种多样，以适应不同应用
场景下的需求。
螺旋桨通常由铝合金制成，以保证其强度和轻量化。
涡轮螺旋桨的工作原理基于牛顿第三定律和伯努利定律。
当涡轮高速
旋转时，涡轮叶片上的气流受到离心力的作用，产生向外的压力。
由于螺
旋桨的存在，气流被导向，并进一步加速。
根据伯努利定律，当气流的速
度增加时，气流的压力降低。
因此，气流在螺旋桨上方形成低压区，而在
螺旋桨下方形成高压区。
这种压力差驱动了气流向后的移动，产生了推力。
除了产生推力外，涡轮螺旋桨还可以通过调整涡轮的旋转速度和螺旋
桨的角度来实现反向推力和制动效果。
这在航空、船舶等领域具有重要应用，可以实现航空器和船只的起飞、降落和停靠等操作。
总之，涡轮螺旋桨由涡轮和螺旋桨两部分组成，通过涡轮的高速旋转
和螺旋桨的形状，将气流转换为推力。
它是航空、船舶等领域中不可或缺
的重要装置，功用广泛且效率高。
船螺旋桨工作原理
船螺旋桨工作原理
船螺旋桨是船舶推进的关键部件之一，它的工作原理是通过向后喷出水流产生推力，推动船只前进。
具体而言，螺旋桨通常由一片或多片螺旋状的叶片组成，这些叶片连接在一个轴上，并围绕轴线旋转。
当螺旋桨旋转时，它快速地将水从一侧"抓住"，然后将水流向另一侧。
船螺旋桨的工作原理可以通过牛顿第三定律来解释。
根据该定律，当螺旋桨将水推向后方时，水对螺旋桨也会产生一个相等且方向相反的推力。
这就导致了一个推力对船只产生的效应，使船只沿着相反方向移动。
螺旋桨的设计和形状对其工作效率和推力产生了重要影响。
通常，螺旋桨的叶片会倾斜，这样在旋转时可以更有效地推动水流。
此外，螺旋桨的叶片形状也可根据船只的特定需求进行设计，以提高推进效果。
船螺旋桨的工作还受到水流的影响。
例如，在水流速度较快的情况下，螺旋桨的推力可能会降低，因为水流会减弱螺旋桨推动水流的能力。
综上所述，船螺旋桨通过将水流推向相反方向，利用牛顿第三定律产生的推力推动船只前进。
螺旋桨的设计和水流速度对其工作效果产生重要影响。
各式螺旋桨尺寸-标准螺旋桨尺寸表
各式螺旋桨尺寸-标准螺旋桨尺寸表
本文是关于各种类型的螺旋桨尺寸的标准螺旋桨尺寸表。
以下是常见螺旋桨类型及其标准尺寸：
固定翼飞机螺旋桨
1. 二叶螺旋桨
- 直径：72英寸
- 螺距：47英寸
2. 三叶螺旋桨
- 直径：78英寸
- 螺距：54英寸
3. 四叶螺旋桨
- 直径：82英寸
- 螺距：62英寸
直升机螺旋桨
1. 双旋翼（涡轮动力）螺旋桨
- 直径：42英尺
- 螺距：21英尺
2. 单旋翼（涡轮动力）螺旋桨
- 直径：35英尺
- 螺距：15英尺
以上螺旋桨尺寸仅为常见的标准尺寸，具体尺寸可能根据飞机或直升机的类型、设计和用途而有所不同。
如果您需要更详细的螺旋桨尺寸，请参考制造商提供的相关规格。
请注意，螺旋桨尺寸可能会因生产商的不同而有所变化，因此本文提供的尺寸仅供参考。
在实际购买或制造螺旋桨时，请务必与相关制造商或供应商核实并遵循他们的建议。
以上是有关各种类型螺旋桨的标准尺寸表。
希望这份文档能对你有所帮助！
> 注意：本文中提供的尺寸仅供参考，请在实际应用中谨慎操作，并与相关制造商或供应商核实以获取确切的尺寸信息。
第12章螺旋桨
12.1.2 螺旋桨理论
❖ 桨叶角和桨叶迎角 ▪ 弦线(chord line)
• 螺旋桨前缘点和后缘点的连线；
▪ 桨叶角f (blade angle)
• 螺旋桨的弦线与桨叶旋转平面间的夹角称为桨叶角，
以符号f表示，桨叶角大，则螺旋桨旋转一周排出的空
气量也多。
▪ 桨叶迎角a (attack angle、incidence angle )
• 当空气以相对速度流过桨叶时, 将空气压缩, 使螺旋 桨桨叶位于发动机一侧产生的气动压力大于大气压力 , 因而产生拉力, 称该拉力为气动拉力。
▪ 叶形拉力
• 桨叶的形状也产生拉力： • 空气流过叶背时, 流速增大, 压力降低; • 空气流过桨面时, 流速降低,压力升高。 • 空气流近前缘时, 气流受阻, 流速减慢, 压力提高; • 空气流近后缘时,气流分离,形成涡流, 压力下降。 • 这样在桨叶的前后桨面和前后缘均形成压力差。
12.1.2 螺旋桨理论
❖ 桨叶的空气动力 ▪ 空气动力R
• 这种压力差和气流作用于桨叶上的摩擦力综合在一起, 就构成了桨叶的空气动力R。
▪ 拉力F
• 作用于螺旋桨桨叶上的 空气动力R在发动机轴 线方向的分力就是拉力。
• 各桨叶上的拉力之和就 是整个螺旋桨的拉力。
12.1.2 螺旋桨理论
❖ 桨叶的空气动力 ▪ 阻力
• 桨叶型面向上凸起的曲面部分，类似翼型上表面。
▪叶面(blade face)
• 又叫叶盆，桨叶平直的一面，类似于翼型下表面。
12.1.1 名词术语
❖螺旋桨的桨叶(blade)
12.1.1 名词术语
❖螺旋桨的桨叶(blade)
12.1.1 名词术语
❖ 桨叶站位的规定 ▪ 螺旋桨旋转时，桨叶各部分运动的切向速度是不 相同的。叶根部速度低，叶尖处速度最高。 ▪ 从桨叶轮毂中心起，将桨叶分段，以英寸为单位 定出站号。
直升机螺旋桨工作原理
直升机螺旋桨工作原理
直升机螺旋桨是一种用于提供升力和推动力的关键部件。
它通过旋转产生气流，产生升力来支撑直升机飞行，并且通过调整螺旋桨的角度和速度来改变飞行方向和速度。
螺旋桨通常由数个叶片组成，每个叶片都有一个空气动力学剖面，类似于固定翼飞机的机翼剖面。
当螺旋桨旋转时，叶片的剖面产生气流，这个气流的方向和速度会随着旋转速度和叶片角度的变化而改变。
在直升机起飞时，螺旋桨的角度会被调整为产生较大的升力。
当螺旋桨旋转时，叶片上的气流会被迫向下推动，从而产生一个向上的反作用力，即升力。
这个升力支撑着直升机在空中飞行。
当直升机需要前进或向后飞行时，螺旋桨的角度会被进一步调整，使得产生的气流向后倾斜。
这样，气流的方向就会产生推动力，推动直升机向前飞行。
调整螺旋桨的角度和速度是通过直升机的控制系统来完成的。
这个控制系统可以调整螺旋桨旋转的速度和倾斜角度，从而控制直升机的上升、下降、前进、后退和转向等运动。
总而言之，直升机螺旋桨通过旋转产生气流来产生升力和推动力，从而支持直升机在空中飞行，并且可以通过调整角度和速度来控制飞行方向和速度。
螺旋桨的几何形体及制造工艺
螺旋桨通常由桨叶和桨毂构成(图2-2)。螺旋桨与尾轴联接部分称为桨毂，桨毂是一个截头的锥形体。为了减小水阻力，在桨毂后端加一整流罩，与桨毂形成一光顺流线形体，称为毂帽。
桨叶固定在桨毂上。普通螺旋桨常为三叶或四叶，二叶螺旋桨仅用于机帆船或小艇上，近来有些船舶(如大吨位大功率的油船)，为避免振动而采用五叶或五叶以上的螺旋桨。
为了正确表达正视图和侧视图之间的关系，取叶面中间的一根母线作为作图的参考线，称为桨叶参考线或叶面参考线，如图中直线OU。若螺旋桨叶面是正螺旋面，则在侧视图上参
考线OU与轴线垂直。若为斜螺旋面，则参考线与轴线的垂线成某一夹角ε，称为纵斜角。参考线线段OU在轴线上的投影长度称为纵斜，用zR表示。纵斜螺旋桨一般都是向后倾斜的，其目的在于增大桨叶与尾框架或船体间的间隙，以减小螺旋桨诱导的船体振动，但纵斜不宜过大(一般ε＜15°)，否则螺旋桨在操作时因离心力而增加叶根处的弯曲应力，对桨叶强度不利。
切面的弦长一般有内弦和外弦之分。连接切面导边与随边的直线AB称内弦(图2-10)，
图中所示线段BC称为外弦。对于系列图谱螺旋桨来说，通常称外弦为弦线，而对于理论设
计的螺旋桨来说，则常以内弦(鼻尾线)为弦线，弦长及螺距也根据所取弦线来定义。图2-10中所示的弦长b为系列螺旋桨之表示方法。
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螺旋桨当发动机空中停车后，螺旋桨会象风车一样继续沿着原来的方向旋转，这种现象，叫螺旋桨自转。
螺旋桨自转，不是发动机带动的，而是被桨叶的迎面气流“推着”转的。
它不但不能产生拉力，反而增加了飞机的阻力。
目录1 基本简介2 历史发展3 近代发展4 功率计算5 工作原理6 几何参数7 拉力变化8 有效功率9 发明始祖 螺旋桨 - 基本简介1、古代的车轮，即欧洲所谓“桨轮”，配合蒸汽机，将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。
构成了螺旋桨的雏型；2、古代的风车，随风转动可以输出扭矩，反之，在水中，输入扭矩转动风车，水中风车就有可能推动船运动；3、在当时，已经使用了好几个世纪的阿基米德螺旋泵，它能在水平或垂直方向提水，螺旋式结构能打水这一事实，作为推进器是重要的启迪。
伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量，于此同时，他提出了新的推进器——推进船舶，为船舶推进器作出了重大贡献。
螺旋桨发生自转时，由于形成了较大的负迎角。
桨叶的总空气动力方向及作用发生了质的变化。
它的一个分力(Q)与切向速度(U)的方向相同，成为推动桨叶自动旋转的动力，迫使桨叶沿原来方向续继旋转：另一个分力(-P)与速度方向相反，对飞行起着阻力作用。
一些超轻型飞机的发动机空中停车后由于飞行速度较小，产生自旋力矩不能克服螺旋桨的阻旋力矩时螺旋桨不会出现自转。
此时，桨叶阻力较大，飞机的升阻比(或称滑翔比)将大大降低。
螺旋桨 - 历史发展1752年，瑞士物理学家白努利第一次提出了螺旋桨比在它以前存在的各种推进器优越的报告，他设计了具有双导程螺旋的推进器，安装在船尾舵的前方。
1764年，瑞士数学家欧拉研究了能代替帆的其它推进器，如桨轮（明轮）。
喷水，也包括了螺旋桨。
潜水器和潜艇在水面下活动，传统的桨、帆无法应用，笨重庞大的明轮也难适应。
于是第一个手动螺旋桨，不是用在船上，而是作为潜水器的推进工具。
蒸汽机问世，为船舶推进器提供了新的良好动力，推进器顺应蒸汽机的发展，成为船舶推进的最新课题。
第一个实验动力驱动螺旋桨的是美国人斯蒂芬，他在1804年建造了一艘7．6米长的小船，用蒸汽机直接驱动，在哈得逊河上做第一次实验航行，实验中发现发动机不行，于是换上瓦特蒸汽机，实验航速是4节，最高航速曾达到8节。
斯蒂芬螺旋桨有4个风车式桨叶，它锻制而成，和普通风车比较它增加了叶片的径向宽度，为在实验中能选择螺距与转速的较好配合，桨叶做成螺距可以调节的结构。
在哈得逊河上两个星期的试验航行中，螺旋桨改变了几个螺距值，但是实验的结果都不理想，性能远不及明轮。
这次实验使他明白，在蒸汽机这样低速的条件下，明轮的优越性得到了充分发挥，它的推进效率高于螺旋桨是必然的结论。
阿基米德螺旋的引入，最早见于1803年，1829年有英国的阿基米德螺旋桨的专利。
并在此基础上于1840-1841年建造了一些民用的螺旋桨。
1843年，英国海军在“雷特勒”号舰上，第一次以螺旋桨代替明轮，随后由斯密士设计了20艘螺旋桨舰，参加了对俄战争，斯密士成为著名人物。
1843年，美国海军建造了第一艘螺旋桨船“浦林西登”号，它是由舰长爱列松设计，在爱列松的积极推广下，美国相续建造了41艘民用螺旋桨船，最大的排水量达2000吨。
尽管英、美等国取得了一些成功，但是螺旋桨用作船舶推进还有很多问题，如在木壳船上可怕的振动，在水线下的螺旋桨轴轴承磨损，桨轴密封，推力轴承等。
随着技术的进步，螺旋桨的上述缺陷，一个一个地克服，以及蒸汽机转速的提高，愈来愈多螺旋桨在船上取代明轮。
到1858年，“大东方”号装有当时世界上最大的螺旋桨，它的直径有7.3米，重量达36吨，转速每分种50转，当时，推进器标准不再具有权威性，由于螺旋桨的推进效率接近明轮，而且它却具有许多明轮无法竞争的优点，明轮逐步在海船上消失。
在科学技术发展过程中，许多机械装置的性能在人们还不太清楚的时候，就已经广泛使用了。
但是人们在不完全理解它的物理规律和没有完整的理论分析以前，这些装置很难达到它的最任性能。
螺旋桨也不例外，直到1860年，虽然它在海船上已经成为一枝独秀，但是它的成就全都是依靠多年积累的经验。
螺旋桨的进步，只依靠专家们的直观推理，已经不能满足船舶技术的发展需要，它有待科学家对其流体动力特性做出完整的解释，这就促使螺旋桨理论的发展。
螺旋桨的理论研究，在船舶技术发展过程中，它比任何一个专业领域都做得多，从经验方法过渡到数字化设计，再进而应用计算机技术进行螺旋桨最佳化的设什。
一个好的螺旋桨其设计是非常重要的，模型试验也起着主要的作用。
由于中国自19世纪中叶沦为半殖民地，很少有贡献。
解放后，中国造船事业得到新发展，对螺旋桨技术也进行了大量设计、研究工作，为各类舰船配上了大量自己设计制造的螺旋桨。
最值得骄做的是“关刀桨”的问世，它是中国在螺旋桨技术发展中的一大创造。
那是在60年代，广州文冲船厂有一位师傅，名叫周挺，他根据自己几十年制做螺旋桨的经验，把螺旋桨的桨叶轮廓做成三国演义中关公的82斤重大刀的式样，他形象地叫它“关刀桨”。
“关刀桨”曾在一些船上试验航行，提高了船的航速，更奇的是螺旋的振动却大大地减弱了。
在当时的长江2000马力拖轮和华字登陆艇上使用，都取得了良好的效果，这一成就，吸引了许多造船界人士。
1973年，在上海首先做了“关刀桨”敞水试验研究，同时还提供了设计图谱。
有趣的是，在世界著名造船国家今天开发的“大侧斜”螺旋桨，最新舰用大侧斜螺旋桨，直径6．3米，轴功率35660千瓦，舰航速达32．8节；图6所示是最新在客渡船上采用的大侧斜螺旋桨，该桨直径5．1米，轴功率15640干瓦，船航速为23．2节。
图7所示是最新化学品船上采用的大侧斜螺旋桨，该桨直径6．2米，轴功率10400千瓦，船航速16．7节。
它们和“关刀桨”非常相似，其重要特征是振动，噪声小，这也是“关刀桨”所具有的特点。
功率（W ）直径（D ）螺距（P ）转/分（N ） 功率（W ）=（D/10）^4 *（P/10）*（N/1000）^3*0.45速度（SP ）km/h=（P/10）*（N/1000）*15.24 静止推力（Th ）g=(D/10)^3 *（P/10）*（N/1000）^2*22可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。
流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。
在螺旋桨半径r1和r2(r1＜r2)两处各取极小一段，讨论桨叶上的气流情况。
V —轴向速度；n —螺旋桨转速；φ—气流角，即气流与螺旋桨旋转平面夹角；α—桨叶剖面迎角；β—桨叶角，即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。
显而易见β＝α+φ。
空气流过桨叶各小段时产生气动力，阻力ΔD 和升力ΔL ，合成后总空气动力为ΔR 。
ΔR 沿飞行方向的分力为拉力ΔT ，与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。
将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加，形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。
必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作，才能获得较大的拉力，较小的阻力矩，也就是效率较高。
螺旋桨工作时。
轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。
因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。
而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角也应较大。
螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。
所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。
对某个螺旋桨的某个剖面，剖面迎角随该比值变化而变化。
迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化。
用进矩比“J ”反映桨尖处气流角，J ＝V ／nD 。
式中D —螺旋桨直径。
理论和试验证明：螺旋桨的拉力(T)，克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算： T=Ct ρn2D4 P=Cp ρn3D5 η=J ·Ct/Cp式中：Ct —拉力系数；Cp —功率系数；ρ—空气密度；n —螺旋桨转速；D —螺旋桨直径。
其中Ct 和Cp 取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J 变化。
称为螺旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得。
特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功率系数和效率随前进比变化关系。
是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一。
当前进比较小时，螺旋桨效率很低。
对飞行速度较低而发动机转速较高的轻型飞机极为不利。
例如：飞行速度为72千米／小时，发动转速为6500转／分时，η≈32％。
因此超轻型飞机必须使用减速器，降低螺旋桨的转速，提高进距比，提高螺旋桨的效率。
直径(D)：影响螺旋桨性能重要参数之一。
一般情况下，直径增大拉力随之增大，效率随之提高。
所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨。
此外还要考虑螺旋桨桨尖气流速度不应过大(＜0.7音速)，否则可能出现激波，导致效率降低。
桨叶数目(B)：可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比。
超轻型飞机一般采用结构简单的双叶桨。
只是在螺旋桨直径受到限制时，采用增加桨叶数目的方法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。
实度(σ)：桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。
它的影响与桨叶数目的影响相似。
随实度增加拉力系数和功率系数增大。
桨叶角(β)：桨叶角随半径变化，其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素。
习惯上以70％直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。
螺距：它是桨叶角的另一种表示方法。
几何螺距(H)：桨叶剖面迎角为零时，桨叶旋转一周所前进的距离。
它反映了桨叶角的大小，更直接指出螺旋桨的工作特性。
桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。
习惯上以70％直径处的几何螺矩做名称值。
国外可按照直径和螺距订购螺旋桨。
如64／34，表示该桨直径为60英寸，几何螺矩为34英寸。
实际螺距(Hg)：桨叶旋转一周飞机所前进的距离。
可用Hg＝v/n计算螺旋桨的实际螺矩值。
可按H＝1.1～1.3Hg粗略估计该机所用螺旋桨几何螺矩的数值。
理论螺矩(HT)：设计螺旋桨时必须考虑空气流过螺旋桨时速度增加，流过螺旋桨旋转平面的气流速度大于飞行速度。
因而螺旋桨相对空气而言所前进的距离一理论螺矩将大于实际螺矩。
1、桨叶迎角随转速的变化：在飞行速度不变的情况下，转速增加，则切向速度(U)增大，进距比减小桨叶迎角增大，螺旋桨拉力系数增大又由于拉力与转速平方成正比，所以增大油门时，可增大拉力。
2、桨叶迎角随飞行速度的变化：在转速不变的情况下，飞行速度增大，进距比加大，桨叶迎角减小，螺旋桨拉力系数减小。
，拉力随之降低。
当飞行速度等于零时，切向速度就是合速度，桨叶迎角等于桨叶角。
飞机在地面试车时，飞行速度(V)等于零，桨叶迎角最大，一些剖面由于迎角过大超过失速迎角气动性能变坏，因而螺旋桨产生的拉力不一定最大。
3、螺旋桨拉力曲线：根据螺旋桨拉力随飞行速度增大而减小的规律，可绘出螺旋桨可用拉力曲线。