船用螺旋桨的发展历史
表面桨推进系统发展与应用
当螺旋桨出现作为船舶主要推进装置不久之后，部分浸 没螺旋桨即表面桨也开始逐渐发展。表面桨推进系统（图 1） 是指有部分桨叶暴露于水面上的驱动装置，最初表面桨推进 系统仅设计用于浅水航行，经过一系列的发展与研究，该系 统应用的重心逐渐转向高速船舶。目前所知 19 世纪 30 年代 D.W.Taylor 第一次科学系统的进行了表面桨的船模试验，其 结果显示表面桨系统可以降低推力和扭矩系数提高推进效 率。到 19 世纪 70 年代末期，表面桨系统开始应用于赛艇并
第 17 卷 第 7 期 2017 年 7 月
中国水运 China Water Transport
Vol.17 July
No.7 2017
表面桨推进系统发展与应用
刘佳
（中国船级社 上海分社，上海 200135）
摘 要：随着船舶推进技术理论的发展，各类推进系统逐渐应用于不同性能的船舶和复杂海况下的航行。表面桨推
收稿日期：2017-04-22 作者简介：刘 佳，中国船级社上海分社验船师，海事体系审核员，海事劳工检查员。
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中国水运
第消耗大量的空气。相对来 说，表面桨在低速航行时机动性能不佳，如倒车、低速转弯。
1．避免空泡现象的影响 螺旋桨在水中运行时，桨叶的叶背压力降低形成吸力面， 若某处的压力降至临界值以下时，由水中逸出蒸汽及其他气 体而形成气泡，并称空泡。一般认为，压力的临界值即为该 温度下水的汽化压力 Pd，故当桨叶表面某处的压力降至该温 度下水的汽化压力 Pd 时，水即汽化而形成空泡[1]。 常规全浸没螺旋桨的空泡影响是螺旋桨表面剥蚀、机械 振动、噪音以及性能恶化等的主要原由。而表面桨推进系统 采用的是充气桨，它以充气现象来代替空泡现象。发生充气 现象的流体压力要比发生空泡现象的流体压力高很多，充气 总是优于空泡，从而有效的避免产生空泡。随着桨叶的每次 入水，空气泡会被带进那个即将要发生空化的区域，这时所 吸进的空气泡能完全遏止将要发生的空泡溃灭的现象。与空 泡现象不同，充气泡不会发生溃灭，此时充气桨叶是表面饶 流状态与超空泡桨叶的饶流状态有相似之处，因此使用表面 桨推进系统可避免产生振动、表面剥蚀以及水下噪音等现象， 对螺旋桨及邻近船体不会造成损坏[2]。 2．减少附体阻力 常规螺旋桨船舶航行时其浸没在水中的轴，支架和桨毂 等附连构件都会产生附体阻力，而且当浸没轴等倾斜于水面 时不仅会产生形状阻力和摩擦阻力，还会由旋转轴的马格努 斯效应产生相关的阻力。随着高速船滑行速度的增加，这些 附体阻力在某些情况下甚至可以超过裸船体阻力。浸没轴在 水中旋转摩擦造成的功率损失也很惊人，所以常规处理方式 是用非旋转罩壳来包裹整个的浸没轴，这样就相对增大了轴 的直径，从而增加阻力影响推进效率。表面桨推进系统的船 舶在航行时水线只是穿过其桨毂的螺旋桨，桨叶和尾鳍或舵 可以接触到水，其桨轴及其支架都在水面上，这样在船舶运 行时，桨轴和支架不再产生附体阻力，所以能消除大量的附 体阻力，并且改善了流经螺旋桨的水流，从而大大提高了螺 旋桨的推进效率。与传统的全浸没螺旋桨相比，表面桨系统 可以削减 50%的水下附体阻力。 3．推进效率 表面桨推进系统是当今世界上效率虽高的推进系统之 一，也是所有高速船舶首先的推进方式。不同类型螺旋桨推 进效率对比情况可见图 2。表面桨工作于水表面附近，部分 桨叶露出水面，从而可以减小了水下附体的尺度，大大地降 低艇在高速时的阻力。当船舶航行时，只有部分桨叶和尾鳍 触水，提供高速推力、良好的加速性和效率。由于工作在水 面附近，部分桨叶露出水面以减小附体的尺度，可有效地避 免产生空泡，但会发生充气现象，而发生充气现象的流体压 力要比发生空泡现象的流体压力高很多，因此可以达到更高 的航速，最高航速可达到 70kn。由于表面桨工作在船体投 影之外，不必满足与全浸桨相同的限制直径，其直径可以做 到全浸没桨直径的 2 倍，就是说表面桨系统的推力截面可以 是全浸桨的 2 倍以上，推进效率由此也能大幅度提升。
螺旋桨
螺旋桨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或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船用推进器。
螺旋桨分为很多种，应用也十分广泛，如飞机、轮船等。
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。
船用螺旋桨的发展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。
螺旋桨
螺旋桨螺旋是靠桨叶旋转，将发动机转动的功率转化为推进力的装置。
早在公元4世纪，中国道教理论家和炼丹家葛洪已谈到一种水平旋翼。
那时，中国一种＜?耐婢摺爸窬秆选保??幸桓?幔?厦嫒谱乓惶跸撸?嵘献凹父鲆镀??ê媒嵌龋?焕?撸??骶拖蚩罩蟹缮?先ィ?笤?－8米之高。
这种简单的玩具对欧洲航空先驱者的影响很大。
现代航空之父乔治?克莱于 1809年研究了中国直升机的旋翼并着手试做攻进，结果，他改进的旋翼可飞升30米。
这些旋翼可称为现代船舶、飞机推进器的雏型。
1787年，英国人约翰．菲奇在他的船上安装了第一个名副其实的螺旋桨。
然而，在航海事业中，推广使用螺旋桨并有决定性贡献的是下列三人：第一个是英国人米德尔塞克斯，他发明的实用螺旋桨有两扇螺旋叶片，他在1856年的一次试验中，意外地发现，叶片被折断一段后而提高了船速；第二个是瑞典人约翰?埃里克森，1834年他发现了具有6扇浆叶的螺旋桨，这个装置为当时的蒸汽船的航行提供了方便，并首度以螺旋状的螺桨获得专利；第三个是法国的奥古斯坦?诺尔芒，他曾经在1834年以前提出过4扇桨叶的设想，并于1843年制造出第一艘只靠螺旋桨为动力的船??“拿破仑号”。
现代水面船舶和潜艇都是以螺旋桨为推进器的。
20世纪初，螺旋桨又成为飞机的推进器。
在喷气发动机诞生之前，所有动力航空器均以螺旋桨作为产生椎力的装置。
螺旋桨可分为以下几类：定距螺旋桨??木制螺旋桨一般为定距。
它的桨距（或桨叶安装角）是固定的，构造简单、重量轻。
缺点是只在选定的速度范围内效率较高。
变距螺旋桨??为适应不同的速度，它可不断变化奖距。
最完善的变距螺旋桨是带有转速调节器的恒速螺旋桨，转速调节器实际上是一个能自动调节桨距、保持恒定转速的装置，驾驶员可以通过控制调节器和油门的方法改变发动机的转速和螺旋桨的桨距，使螺旋桨处于最佳工作状态。
这种方法类同行进中的汽车改变齿轮。
船用螺旋桨叶尖在水中运动时，可描绘出一条无限延伸的螺旋状曲线，叫做圆锥体螺线。
螺旋桨的发展历史
三亚航空旅游职业学院 2014年2月
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课程概述
一、课程概述—课件 二、背景知识 1.螺旋桨的定义 2.螺旋桨的应用
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1.螺旋桨的定义
靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功 率转换为推进力的装置 . 螺旋桨是一种 旋转的翼型3源自.螺旋桨的起源竹蜻蜓
19世纪早期出现了船用螺旋桨
1807年9月，美国人富尔顿设计、制造的蒸汽轮船“克莱 蒙特”号试航成功
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2.螺旋桨在飞机上的应用
20世纪初到第二次世界大战结束，飞机基本上是使用 活塞式发动机作动力装置驱动螺旋桨
（1）20世纪初螺旋桨多为 木制结构
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（2）20世纪30年代，主要采用铝合金螺旋桨，可变距控制 P51 野马
B29 超级空中堡垒
英国飓风
日本零式
（3）20世纪50年代以后，涡轮喷气发动机成为飞机主要动力装置， 之后研制成功涡轮螺旋桨和涡轮风扇发动机。时至今日，安装涡 扇发动机的飞机主宰天空，单螺旋桨在飞机也有其特殊用途。
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（3）20世纪70年代以后，在石油危机的促进下，掀起了新一轮研 究螺旋桨技术的浪潮。出现了各种新翼型桨，多为复合材料结构。
空中巴士A400M飞机的TP400
思考题 螺旋桨飞机与涡扇发动机飞机 用途主要区别是？原因是？
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一架飞机上桨叶数目根据发动机的功率而定，有2叶、3叶 和4叶的，也有5叶、6叶的。
近代船用螺旋桨研究方向简述
SHIP 0前言现代船用螺旋桨类型很多,如定距桨、可调螺距桨、对转桨、导管桨、喷水推进器和吊舱式推进装置等。
随着船舶大型化及航速的增加,螺旋桨的负荷更大,加之船东对振动的更高要求,现代船用螺旋桨的设计成为设计和研究人员越来越关注的关键问题之一。
基于系列螺旋桨模型敞水试验传统图谱的螺旋桨桨型已不能适应由此带来的空泡与振动问题,因此,基于理论方法的计算分析并与试验结合的现代船用螺旋桨设计方法得到了极大的重视和广泛的应用。
1船用螺旋桨的理论发展[1,2]1.1第一阶段:19世纪中叶1.1.1动量理论Rankine (1865)和R.E.Froude (1887)提出了动量理论,并将其作为评估船用螺旋桨的分析手段,该理论也被认为是理想推进器理论。
动量理论的重要意义在于解释了推进器产生推力的原因。
1.1.2叶元体理论在W.Froude (1878)的叶元体理论中:推进器被认为由几个单独的桨叶构成,同时这些桨叶又分成从导边至随边的连续的带。
通过分析每一叶元体所受的力,以计算整个推进器的推力和转矩。
1.2第二阶段:20世纪20年代至80年代动量理论和叶元体理论这二个理论尽管发展得很好,但是它们没有很好地考虑桨叶数目的影响和为叶元体选择合适的升力和阻力值。
1.2.1升力线模型1927年,Prandtl 等建立了机翼的升力线理论,近代船用螺旋桨研究方向简述张文斌[摘要]按照三个发展时期,对船用螺旋桨的理论发展进行了简要回顾,总结介绍了现代船用螺旋桨的四个典型的设计步骤,最后,提供了设计软件和吊舱式推进装置的一些新信息。
[关键词]现代船用螺旋桨;螺旋桨理论;吊舱式推进装置[中图分类号]U664.33[文献标识码]A[文章编号]1001-4624(2007)02-0038-05Brief Introduction of the Direction of Researchon Marine Propellers for Modern Commercial VesselsZhang WenbinAbstr act:Based on three development stages ,this paper briefly review s marine pro peller theories and summarizes four typical design steps of the modern marine propellers.Finally ,it introduces some information of the design softw are and po dded propulsors.K eywor ds:mo dern marine propellers ;propeller theories ;podded propulso rs!!!!!!"!"!!!!!!"!"船舶总体舾装[收稿日期][作者简介]张文斌(),男,工程师,从事船舶总体设计与研究工作。
航海科普——各类螺旋桨有什么特征
航海科普——各类螺旋桨有什么特征035G常规潜艇入驻江南造船厂旧址No.3船坞2022年1月19日中午，退役的中国人民解放军海军035G型潜艇作为中国航海博物馆的黄浦分馆展示厅开始入坞坐墩了。
此后，江南造船厂旧址的No.3船坞内，又会响起久违的工业声响，潜艇开始修葺整理内部设施了。
或许数月之后航海博物馆，在中国工业的发源地上就可以向公众开放航海国防教育，让公众通过航海国防了解中国建设海洋强国的伟大目标，把中国几千年形成的优秀农耕文化和世界开放的航海文化结合起来，其意义深远。
前篇议论螺旋桨的来历和发展，衣羊船长在本篇再介绍如何将主机动力传递到舷外尾部的螺旋桨上？水密是如何做到的？潜艇的螺旋桨与普通水面舰船有什么区别？现代船舶以内燃机或者外燃烧蒸汽轮机作为动力。
主机主轴是通过轴毂内的轴承将动力传递到螺旋桨上。
主轴带动螺旋桨旋转将水推向船后，利用水的反作用力推动船前进。
“远望1”号五叶螺旋桨安装在轴毂的轴承是由天然海水或润滑油，作为润滑剂保证主轴最小摩擦力旋转，使轴承降低摩擦升温，不易损害尾轴，且让尾轴达到最大功率输出。
轴毂在船尾的位置轴承的材料为铁梨木，对的，是木头做的。
主要是采用海水直接进行润滑、冷却的水润滑，因水的黏度较低、水膜较薄因而其承载能力低。
铁梨木其密封性能差、泥沙容易随海水的进入加速铁梨木轴承的磨损。
因为铁梨木比较奇缺，价格成本较高。
随着船舶建造越造越大，尾轴负荷不断增加，铁梨木轴承不能承受巨大的尾轴了。
现代船舶都采用白合金轴承替代传统的铁梨木轴承了。
白合金轴承使用润滑油，在主轴旋转中会形成油膜，所以白合金轴承承载能力大，油的润滑性能更好，其密封装置也能有效地舷内外密封，海水和泥沙不易进入尾轴管，因而白合金轴承的磨损很小，寿命长，主机和轴系的工作相对平稳、可靠。
解决了主机轴承对外向螺旋桨输出功率以及内外水密问题后，我们再来议论船舶尾部螺旋桨了。
据说现代超级两万箱集装箱船舶的主机功率达12万匹马力，其主轴终端螺旋桨的直径为9.8米，一般都是4-5片桨叶。
船用螺旋桨理论研究的发展与方向
Wu Guang-lin Yan Jin College of Engineering， Guangdong Ocean University， Zhanjiang 524088， China
Abstract： Combined with three stages of theoretical research on marine propellers in recent years， the development of research methods for marine propeller theories was reviewed and briefly analyzed． Momentum theory， blade element theory， lifting lines theory， lifting surface theory and boundary element method were introduced respectively． The relationship between propeller theories and hydrodynamics was discussed primarily． The application on computational fluid dynamics of viscous fluid dynamics method was stressed and the direction of marine propeller theories was prospected． The results indicate that the theoretical research of marine propellers are closely related to hydrodynamics， and the progress on the test way of computational fluid dynamics and hydrodynamics will accelerate the development of propeller theories． Key words： propeller theory； marine propeller； development
船舶推进器螺旋桨研究
船舶推进器螺旋桨研究一，船用推进器的发展历程。
船舶推进器的种类很多，最古老的要算篙了，它可撑着船前进。
后来又发明了桨和橹，它们一直沿用至今。
随后是利用风帆作为推进工具，出现了多种形式的帆船。
随着机器在船上的应用，就出现了明轮推进器。
19世纪初出现了螺旋桨推进器。
为了证明螺旋桨的优越性, 英国海军组织了一场有趣比赛:把动力相当的“响尾蛇号”螺旋桨轮船和“爱里克托号”明轮进行了竞赛。
两艘船的船尾用粗缆绳系起来，让它们各朝相反的方向驶去。
“响尾蛇号”的螺旋桨飞快地旋转，“爱里克托号”的明轮猛烈地向后拨水。
先是互不相让，但过了一会儿，“响尾蛇号”就把“爱里克托号”拖走了。
这场比赛证明了螺旋桨的优越性。
从此，螺旋桨轮船就取代了明轮。
二，螺旋桨的基本构造与在船舶中的应用基本知识。
螺旋桨俗称车叶，由若干桨叶所组成。
桨叶的数目通常为三叶、四叶或五叶，各叶片之间相隔的角度相等。
螺旋桨通常装在船的尾部，螺旋桨与艉轴的连接部分称为毂，桨叶就固定在毂上。
有船尾向船首看时，所看到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面（压力面），另一面称为叶背（吸力面）。
桨叶的外端为叶梢，而与毂的连接处称为叶根。
螺旋桨旋转时叶梢的圆形轨迹为梢圆，此圆称为螺旋桨桨盘，直径称为螺旋桨直径，其面积称为盘面积。
螺旋桨正车旋转时，有船尾向船首看所见到的旋转方向为顺时针方向的称为右旋桨，反之为左旋桨。
双桨船的螺旋桨装在船尾二侧，正常旋转时，若其上都向着船中线转动的称为内旋桨，反之为外旋桨。
螺旋桨直径的大小往往受到船舶吃水的限制。
一般来说，螺旋桨直径愈大转速愈低，其效率愈高。
螺旋桨与船的尾框要有良好的配合，避免叶尖露出水面而影响效率。
螺旋桨船体间隙要适当，以避免引起严重的振动。
三，船用螺旋桨的工作原理。
螺旋桨旋转时，把水往后推。
根据力的作用与反作用的原理，水给螺旋桨以反作用力，这就是推力，推船前进。
螺旋桨的运动情况同螺钉的运动情况极为相似。
把螺钉旋转一圈，它就在螺帽中向前推进一段距离，这段距离称为螺距。
船舶螺旋桨 发展史
船舶螺旋桨发展史全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：船舶螺旋桨，作为船舶推进系统的核心部件，扮演着至关重要的角色。
随着船舶工业的发展，螺旋桨的设计和制造技术也在不断完善和创新，为船舶行业的发展注入了新的动力。
本文将从古代人类最早的螺旋桨设计开始，一直追溯到现代螺旋桨技术的最新发展，探讨船舶螺旋桨的发展史。
1. 古代螺旋桨古代人类对于船舶推进的方法一直在不断探索和尝试。
早在公元前3世纪，古希腊学者阿基米德就发明了一种叫做“阿基米德螺线”的螺旋型推进器，用于推动船只前行。
这种螺旋桨利用水流的力量进行推进，可以说是古代螺旋桨的雏形。
2. 工业革命时期的螺旋桨随着工业革命的到来，船舶工业得到了迅猛发展。
19世纪初，英国工程师约翰·埃里克森发明了第一种现代意义上的螺旋桨，被广泛运用于船舶的推进系统中。
这种螺旋桨采用了螺旋叶片的设计，将水流的能量转化为推进力，为船舶的速度和效率带来了显著提升。
3. 螺旋桨的进一步改进随着船舶规模的不断增大和速度的提高，螺旋桨的设计也在不断改进和完善。
20世纪初，美国工程师大卫·泰勒提出了一种新型的螺旋桨设计——可变螺距螺旋桨，使船舶在不同航速下都能获得最佳的推进效果。
还出现了叶片数、叶片形状、螺旋桨直径等方面的优化设计，为船舶的性能和能效提升提供了更多可能。
4. 现代螺旋桨技术的发展随着船舶工业的进一步发展和技术的不断突破，现代螺旋桨技术也在不断创新。
利用先进的计算流体力学（CFD）技术和模拟仿真技术，设计师们能够更好地理解和优化螺旋桨的工作原理，提高螺旋桨的效率和推进性能。
还出现了一些新型材料和制造工艺，如复合材料螺旋桨、三维打印螺旋桨等，为螺旋桨的轻量化和耐久性提供了新的解决方案。
5. 未来螺旋桨的展望随着船舶行业的不断发展和技术的不断进步，螺旋桨作为船舶推进系统的核心部件将继续发挥重要作用。
未来，随着电动船舶和氢燃料船舶的兴起，也将衍生出新型的电动螺旋桨和氢燃料螺旋桨等新技术，为船舶推进系统的未来发展带来新的机遇和挑战。
船舶螺旋桨 发展史
船舶螺旋桨发展史
船舶螺旋桨的发展历史可以追溯到古代，但真正的螺旋桨设计和应用始于18世纪末和19世纪初。
以下是船舶螺旋桨发展史的一些重要里程碑：
1. 早期螺旋桨，在古代，人们已经开始意识到用螺旋形的结构来推动船只。
古希腊和古罗马时期就有一些简单的螺旋桨设计，但这些设计并不像现代螺旋桨那样高效。
2. 纽科门螺旋桨，1800年，法国工程师约瑟夫·莫利斯·纽科门设计了第一个可供商业船舶使用的螺旋桨。
这个设计标志着螺旋桨作为船舶推进装置的现代化起点。
3. 螺旋桨的改进，19世纪中叶，螺旋桨的设计经历了一系列改进，包括螺距、叶片形状和材料的优化。
这些改进使螺旋桨在船舶推进中更加高效。
4. 螺旋桨的普及，随着工业革命的到来，螺旋桨逐渐取代了桨和帆，成为船舶主要的推进装置。
螺旋桨的普及推动了航海业的发展，并促进了全球贸易的增长。
5. 现代螺旋桨技术，20世纪以来，随着船舶工程和材料科学的进步，螺旋桨技术得到了进一步的发展。
涡轮螺旋桨、可变螺距螺旋桨等新型螺旋桨不断涌现，为船舶提供了更高效、更环保的推进方式。
总的来说，船舶螺旋桨经历了数百年的发展，从最初的简单设计到现代高科技产品，其在航海史上扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步，相信船舶螺旋桨的发展历史还将继续书写下去。
螺旋桨船和现代船舶
螺旋桨船和现代船舶作者：王俊如来源：《中学科技》2008年第07期船舶历史1839年，英国人史密斯设计制造了世界上第一艘用螺旋桨推进的蒸汽机船“阿基米德”号。
1845年，英国人用相同吨位的一艘明轮船和一艘螺旋桨船进行了一场有趣的海上“拔河”比赛，结果，明轮船被螺旋桨船拖着倒退而行，实践证明，螺旋桨的效率大大超过了明轮。
自此以后，螺旋桨逐渐代替了明轮，成为现代船舶推进方式的主流。
19世纪末，柴油机和汽轮机先后被欧洲人发明并应用在船舶上。
20世纪中叶，核动力船舶问世，使船舶的续航力、主机功率大大提高。
随着科学技术的发展和生产能力的不断提高，人类设计和制造的船舶越来越先进，现代船舶也越发呈现出大型化、专业化、高速化、自动化、电子化的特点。
但在船舶动力突飞猛进的发展过程中，螺旋桨推进方式一直是现代船舶推进的最主要形式。
模型制作图1是一艘小型内河游览船模型的侧视图、俯视图以及船体横剖面图，图2是船的前视图和后视图。
在图上，我们可以看到船体的形状以及船上建筑和各种部件的布置情况。
船甲板上有窗、门的建筑称为船桥，船桥上层是驾驶舱，下层是旅客舱；船上灯光设备、锚泊设备、系缆设备、救生设备、消防设备等都有配备。
（1）船体制作图1侧视图、俯视图中间所标的数字和标记是船体每一档横剖面（肋板）的位置，它和船体横剖面图上的每一块横剖面的编号是相互对应的。
由于船体是左右对称的，所以船体横剖面只画半边。
我们先把船体横剖面图上的每一块横剖面图样用蓝印纸复印在对折的白纸上，将纸展开，就是一个完整的横剖面图（如要改变图纸比例，可事先缩放图纸），再把横剖面图分别印在航空层板上，锯下并修整成形。
为以后方便在船内安装电动机，可以将2、3、4、5、6、7号肋板中间镂空，还要按照图上龙筋槽的位置在肋板上刻出几个2毫米×2毫米的龙筋凹槽；依照层板的厚度和龙骨的高度，在肋板上锯刻出龙骨槽（图3）；根据侧面图上船底的形状，在层板上画出龙骨，锯下并修整好，在上面画上各肋板的安装位置。
螺旋桨发明历史
螺旋桨发明历史我们都知道轮船，轮船轮船叫的朗朗上口，可是轮船的轮子跑哪去了，我们见到的轮船都没有轮子，原来，以前的轮船是有轮子的，正是轮子推动轮船的行走。
这个轮子正是明轮。
船尾后的那个红色的大家伙就是明轮。
装在船中的明轮船舶的推进方式有很多中，曾有一段时期，明轮就像恐龙统治地球一样统治了船舶的推进方式，所以轮船的称号就是那个时期定下来的。
“明轮”大部分露出水面上，由机器带动轮子的划水，正面产生很高的压力，背面产生漩涡造成低压，正面和背面的压力差产生推力就把船舶推走了。
不过明轮的结构复杂，受风浪的影响大，如果船遇到风浪的话，会像鸭子一样左摇右摆，空气和水密度相差800倍，庞大的明轮在其中进进出出，很容易损坏。
露在外面的明轮也是敌人的好目标，1854年克里米亚战争期间，当时还有不少明轮战舰，海岸的炮台重点攻击这些明轮，损失惨重，明轮最大的缺点是效率低，有些人决心改变它，他们想起了阿基米德。
阿基米德螺旋的引入，最早见于1803年。
阿基米德是古希腊的数学家和物理学家，他为了解决尼罗河水灌溉的问题，发明了一种圆筒状的螺旋扬水器，在旋转轴上安上多个叶片，每个叶片都有一定的迎角产生升力，就像电风扇吹风一样，转轴一旋转，就把水送出去了。
根据牛顿的反作用力原理，能运水的东西也能推着船走。
1835年，英国工程师史密斯和瑞典工程师埃里克森，分头从事螺旋桨研制并取得了专利，除了他们之外，还有好几个声称发明螺旋桨的，不过目前公认的就是他们两个。
1803年7月31日，造船工程师、螺旋桨的发明者埃里克森出生于瑞典。
26岁时制造了一台蒸汽机车。
他对军舰怀有极大的兴趣，为了防止敌人炮弹的射击，他首创将发动机装在军舰的吃水线以下的。
1836年他研制出螺旋桨并获得专利。
第二年把他发明的螺旋桨首次安装在伦敦建造的奥格登舰船上。
埃里克森还专为美国海军建造了一艘装有改动机和螺旋桨的小型铁甲舰，命名为普林斯顿号。
此艘铁甲舰于1839年驶至纽约。
船用螺旋桨理论研究的发展与方向
第4卷中国舰船研究第4卷第1期2009年2月中国舰船研究Chinese Journal of Ship Research Vol.4No.1Feb.20091引言船用螺旋桨理论是随着流体力学理论的发展及其应用而不断发展的,并有着相应的联系。
基于系列螺旋桨模型敞水试验传统图谱的螺旋桨桨型已不能适应由此带来的空泡与振动问题,理论的发展推动了应用螺旋桨设计计算方法的进步,适应了现代船舶大型化及航速增加的要求。
螺旋桨理论研究的目的是螺旋桨设计,因此,基于理论方法的计算分析并与试验结合的现代船用螺旋桨设计方法得到了极大的重视和广泛的应用。
近年来,流体力学学科的发展,特别是计算流体动力学的快速发展推动了船舶流体力学的发展,在船舶螺旋桨理论研究方面的应用也在逐步采用计算流体动力学方法。
2船用螺旋桨理论研究的方法与发展历程船用螺旋桨理论大致可分为三个发展阶段:第一阶段为19世纪中叶,动量理论、叶元体理论的提出;第二阶段为20世纪20~80年代,升力线模船用螺旋桨理论研究的发展与方向吴光林严谨广东海洋大学工程学院,广东湛江524088摘要:结合近代船用螺旋桨理论研究经历的三个发展阶段,系统地分析各个阶段螺旋桨理论研究的方法,分别介绍动量理论、叶元体理论、升力线理论、升力面理论、边界元法、粘性流体动力学法等。
探讨螺旋桨理论与流体力学之间的关系,重点介绍粘性流体动力学法中计算流体动力学在螺旋桨理论研究中的应用,探讨船用螺旋桨理论今后的研究方向。
分析结果表明:船用螺旋桨理论研究的方法和手段都与流体力学学科的发展关系紧密,计算流体动力学和流体力学试验手段的进步将促进螺旋桨理论研究的发展。
关键词:船用螺旋桨;螺旋桨理论;发展中图分类号:U661.33+6文献标志码:A文章编号:1673-3185(2009)01-08-05Development and Methods on Theoretical Research of Marine PropellersWu Guang-lin Yan JinCollege of Engineering ,Guangdong Ocean University ,Zhanjiang 524088,ChinaAbstract :Combined with three stages of theoretical research on marine propellers in recent years,the development of research methods for marine propeller theories was reviewed and briefly analyzed.Mo⁃mentum theory,blade element theory,lifting lines theory,lifting surface theory and boundary element method were introduced respectively.The relationship between propeller theories and hydrodynamics was discussed primarily.The application on computational fluid dynamics of viscous fluid dynamics method was stressed and the direction of marine propeller theories was prospected.The results indicate that the theoretical research of marine propellers are closely related to hydrodynamics,and the progress on the test way of computational fluid dynamics and hydrodynamics will accelerate the development of propeller theories.Key words :propeller theory;marine propeller;development收稿日期:2008-11-23基金项目:广东省自然科学基金(7301156)作者简介:吴光林(1971-),男,讲师,硕士。
船舶推进器
• 自20世纪80年代以来，随着电力半导体技 术、交流调速理论和微机控制技术的迅速 发展，船舶电力推进系统在机动性、可靠 性、运行效率和推进功率等方面都有了突 破性的进展
• 舰艇电力推进系统一般由以下几部分组成： – 螺旋桨 – 电动机 – 发电机 – 原动机 – 控制调节设er）
• 喷水推进器由水泵、吸水管道、喷水管道 等部件所组成,利用水泵作动力，将水从船 底孔吸入，经舷部管子，依靠船尾的水泵 喷出高压高速水流的反作用力来推进船舶， 并通过调向阀门的阀轴转动改变出水方向 来实现对船舶的操纵（前进、转向和倒退）
• 乌贼素有”海中火箭”之称．它在逃跑或 追捕食物时, 最快速度可达每秒１５ 米, 连奥林匹克运动会上的百米短跑冠军也望 尘莫及 • 人们根据乌贼喷水推进 方式, 设计制造出了喷水 推进装置
AIP推进
（Air-Independent Propulsion）
• AIP推进，是指可使潜艇在无需浮出水面或 使用呼吸管获取空气中的氧气的条件下使 轮机保持运转以驱动潜艇的技术 • 与核动力潜艇相比，常规动力潜艇机动灵 活、噪音小、造价低，但它有一个致命的 弱点：不能在水下作长时间的航行，必须 经常上浮至海面“呼吸”
• 到19世纪60年代，用螺旋桨作推进器的轮 船已经将装着明轮的蒸汽船淘汰掉。但“ 轮船”这个名字因为称呼上的通俗和习惯 ，用螺旋桨推进的船仍称为“轮船”，并 沿袭至今
现代船舶推进
• 现代运输船舶绝大多数大多采用的是反应 式推进器。按照原理不同，有燃气轮机推 进，螺旋桨推进、喷水推进、电力推进、 吊舱推进、表面桨推进、超导磁流体推进、 AIP 等
喷水推进的应用 • 喷水推进较适用于内河拖轮、浅水自航船 ( 如客船、交通 ) 、高速船舶 ( 包括滑 行艇、侧壁式气垫船、水翼船等 ) ，以及 要求低噪音的专用船舶上
螺旋桨由来
螺旋桨（动力机械）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船用推进器。
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。
1古代的桨概述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。
螺旋桨之祖竹蜻蜓——用竹片削成，叶片像螺旋桨，中间插一根竹竿，用力一搓竹竿，叶片就会升起来，远看像一只蜻蜓。
竹蜻蜓是我国古代一大发明，在1400多年前就有了竹蜻蜓玩具。
明朝，竹蜻蜓传到法国，并且在法国科学院进行了表演。
由于竹蜻蜓的叶片像陀螺一样能高速旋转，所以当时称它为“中国陀螺”。
上世纪三十年代，德国人根据“中国螺旋”的形状和原理发明了直升机上天的螺旋桨。
早在公元17世纪，中国苏州巧匠徐正明，就整天琢磨小孩玩的竹蜻蜓，想制造一个类似蜻蜓的直升飞机，并且想把人也带上天空。
经过十多年的钻研，他造出了一架直升飞机。
它有一个竹蜻蜓一样的螺旋桨，驾驶座像一把圈椅，依靠脚踏板通过转动机构来带动螺旋桨转动，试飞时候，它居然飞离地面一尺多高，还飞过一一条小河沟，然后落下来。
在西方，被誉为“航空之父”的英国人乔治·凯利一辈子都对竹蜻蜓着迷。
他的第一项航空研究就是在1796年仿制和改造了“竹蜻蜓”，并由此悟出螺旋桨的一些工作原理。
他的研究推动了飞机研制的进程。
并为西方的设计师带来了研制直升机的灵感。
世界上第一架飞机的发明人----莱特兄弟小的时候，父亲给他们买了一个能飞的竹蜻蜓，兄弟俩十分喜欢，并开始仿制不同尺寸的竹蜻蜓，从此，兄弟俩的一生与飞行结下了不解之缘。
船用螺旋桨的材料及发展
船用螺旋桨的材料及发展公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT UUPTY-UUYY-DTTI-船用螺旋桨的材料及发展螺旋桨是舰船的一个重要部件。
采用什么材料制造螺旋桨对它的工作性能影响很大。
长期以来船用螺旋桨材料多选用铜合金，其中银铝青铜乂是首选材料。
其原因主要是：(1)铜合金的耐腐蚀性好，基本上可满足海水中螺旋桨的使用要求；(2)铜合金的熔点低，便于熔炼和铸造，铸件不需要进行热处理，经加工便可使用。
目前国内常用猛黄铜(ZHMn55-3-l)、铝镭黄铜(ZHAI 67-5-2-2)和镭铝青铜(ZQAI 12-8-3-2),其中镭铝青铜的综合性能比猛黄铜和铝镭黄铜优异。
后续发展的更多型号不锈钢材料，对螺旋桨整体性能得到很大提高。
并且，人们也没有停止对轮船螺旋桨用更新材料和性能的探索。
線铝青铜具有优异的耐应力腐蚀开裂、耐腐蚀疲劳、耐空泡腐蚀、耐冲蚀和抗海生物污损等性能。
银铝青铜在耐海水腐蚀疲劳方面远远超过不锈钢和黄铜，比镭青铜还好;在耐冲蚀方面也远远高于黄铜，耐空泡腐蚀性能格外好。
線铝青铜耐海水均匀腐蚀、空泡腐蚀和腐蚀疲劳的性能与超级双相不锈钢相当，在海水中不发生点蚀，不发生氯化物应力腐蚀开裂，其强度与奥氏体不锈钢相当，经热处理后可与双相不锈钢媲美。
银铝青铜还具有优异的导热、导电性能，良好的耐磨损性能、焊接性能，且价格低廉。
铸造線铝青铜的价格远远低于铸造超级双相不锈钢或超级奥氏体不锈钢。
因此从价格与腐蚀性能角度考虑，線铝青铜完全能够满足海水管系的需要，且应用范围还在逐渐扩大。
主要用在船用螺旋桨、大型泵用叶片、紧固件、海水管件、消防龙头、阀、海水淡化装置等。
但線铝青铜有两个主要缺点：一、是在污染海水中耐腐蚀性能下降。
二、是对选相腐蚀比较敏感。
螺旋桨用不锈钢的发展长期以来船用螺旋桨材料多选用铜合金，其中線铝青铜乂是首选材料。
其由于铜合金材料强度的大幅度提高受到限制，随着船舶的大型化和单轴功率的增大，迫切需要开发强度更高的螺旋桨材料。
简述明轮船&螺旋桨船
简述明轮船&螺旋桨船姜伟011005111 船舶101引言：船舶从史前刳木为舟起，经历了独木舟时代。
独木舟就是把原木凿空，人坐在上面的最简单的船，是由筏演变而来的。
虽然这种进化过程极其缓慢，但在船舶技术发展史上，却迈出了重要的一步，毕竟独木舟已经具备了船的雏形。
接着，我们迈大了向海洋进军的脚步，迎来了木板船时代。
在中国，商代已造出有舱的木板船，汉代的造船技术更为进步，船上除桨外，还有锚、舵。
钢船时代的来临，为船舶的发展史刻写了新篇章。
1879年世界上第一艘钢船问世后，船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。
从此在船舶的世界里发出一个又一个的惊叹号：1807年，美国的富尔顿建成第一艘采用明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号，时速约为8公里/小时；1839年，第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽机船“阿基米德”号问世，主机功率为58.8千瓦。
这种推进器充分显示出它的优越性，因而被迅速推广；…………下面就对上述提到的两种船型——明轮船&螺旋桨船作进一步的介绍：Ⅰ明轮船篇综述：明轮船是用明轮推进器推进的船舶，是早期的一种机械动力船。
它是在中国古代车轮船的基础上演变而来的。
关键词：明轮船退出历史一、船型功能与类型明轮船的应用是船舶发展史上的一个重要的阶段。
它的命名是根据船舶的推进方式而产生的，所以，明轮是应用于某一时期的船舶推进装置，它应用于各种不同用途与功能的船只上。
总的来说，明轮船可以用于战争船舰、商业贸易、客货运输等等众多方面。
至于现在，明轮船已经退出历史舞台，主要用于商业旅游与历史展览等。
明轮根据布置位置，分为舷侧明轮和船尾明轮。
舷侧明轮船尾明轮二、明轮的工作原理明轮是一种局部入水的推进器，装在明轮周围的用来向后划水的叫蹼板。
划水产生的反作用力通过转轴作用到船体上，推动舰船前进。
根据蹼板在明轮上的安装形式，分为“定蹼式明轮”和“动蹼式明轮”。
螺旋桨的诞生
螺旋桨的诞生提起螺旋桨，人们都很熟悉。
然而，你或许不会想到，西方人发明的螺旋桨与我们的祖先发明的橹还有—定的内在联系呢！17世纪末叶，来华的法国传教士李明曾经指出：“他们像鱼类船尾前进那样，先向外推送长桨，然后再向他们所站的方向拉回，根本不需要把长浆提升到水面上。
这项工作在帆船里进行，连续左右横摇，使运动永不中断。
而欧洲人把桨提出水面所花费的时间和劳力纯属浪费，毫无价值。
”英国海军首先对橹的作用给予关注，并且加以引用。
1742年，英国海军在改造船舶的试验中，曾经在一只小帆船安装了一组“中国式摇橹”。
1790年的英国海事发明中，曾经绘有一个被称为“两翼航海器”式“振动器”的设计图案，跟中国的摇橹相类似。
还有人用蒸汽动力来推动这种装置，虽然没有成功，但却从中得到了启发。
科学家认为，螺旋桨的每一个叶片，等于是一支橹，它把橹的来回不停地摇动，转变为连续不断地转动，并尽量使叶片固定在一个产生最大推力的位置上。
一只螺旋桨有多个叶片，等于几支橹结合为一体，比用人力摇橹更显示出它的优越性。
尽管我们的祖先发明了橹，然而，与橹属同一原理的螺旋桨却不是我们祖先发明的，而且，螺旋桨发明后的起因也并非橹理论的升华。
螺旋桨的设想最早是由瑞士科学家伯努利提出的。
1752年的一天，伯努利在房间休息时，无意中看见木匠用螺丝钻木板，他马上联想到如能将螺丝钻木的原形用于船舶推进那该多好。
1826年，由捷克的约瑟夫·勃塞尔提出，瑞典工程师约·埃尔逊设计成功世界上最早的螺旋桨。
船用蒸汽机的出现和日渐显露其独待的性能后，澳人利亚人罗素于1835年根据这一没想建造了一艘有“尾巴”的小汽艇，但因机器故障而造成试验失败。
1836年，英国人史密斯把“长尾巴”似的螺杆装在“阿基米德”号船尾，在朴茨茅斯港开始了试航。
正当它以每小时4海里的速度行驶时，螺杆被水中障碍碰断了一节，然而，奇迹却发生了，船不但继续航行，旧且速度更快，每小时竟达13海里。
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船用螺旋桨的发展历史
2000多年前，为解决如何用尼罗河水灌溉土地的难题，古希腊数学家和物理学家阿基米德，发明了一种圆筒状螺旋扬水器装置，即“阿基米德螺旋”。
在旋转轴上安装多个叶片，每个叶片都有一定的迎角，就像电风扇吹风一样，转轴一旋转，水就被“送”了出去。
之后，逐渐演变为船舶的主要推进装置——船舶螺旋桨。
早在1835年，受到“阿基米德螺旋”的启发，英国工程师史密斯与瑞典工程师埃里克森就开始了船舶螺旋桨的研制。
一年后，史密斯与埃里克森发明了第一个螺旋桨——两螺距木制螺旋桨，形状和阿基米德的尼罗河水车相似。
由于当时没有完整的理论支撑，他们想当然地认为螺旋桨转得越快，效率会更高，但试验结果并不理想。
正当史密斯与埃里克森陷入困惑时，一次意外经历却帮了他们。
一次试验中，史密斯将两螺距木制螺旋桨安装在一艘6吨重的轮船上。
轮船航行时，水中障碍物碰断了螺杆，螺杆只剩下一小截。
正当史密斯毫无对策时，试验船却意外提升了速度，从原本4海里/时的航速迅速增加到13海里/时。
正是受到这次意外的启发，史密斯把长螺杆改成了短螺杆，短螺杆又改进成了叶片，最后演变成现代螺旋桨——一根轴上带着几个叶片。
现代螺旋桨一般由4-6个叶片组成，每个叶片在绕轴旋转时都
与流体保持一定的迎角，由此产生向前的推力来驱动船舶航行。
大家坐船时，会留意到一个细节：船舶航行时，船体周围的水流速度与航行速度几乎相等，但在船的尾部，水的流动速度却要低于船舶航行速度。
这是因为水受到船舶航行运动影响产生了一种追随船体运动的水流，称为“艉伴流”。
在水流与船体表面的边界，水的黏性会使船体对水产生拉力，从而在船体表面产生一个流速很慢的薄水层，这种水层从船头流动到船尾过程中逐渐变厚，导致船尾的水流速变慢。
而螺旋桨在流速很慢的水中运转可以产生更大的推力，因此螺旋桨安装在船舶的尾部。
解决船舶前进问题，如何让船舶从前进状态迅速切换到后退状态，成为困扰工程师的另一大难题。
有人曾提出，像汽车一样安装变速齿轮，让船舶螺旋桨反向旋转。
但在实际应用过程中，安装这么巨大的“倒车装置”显然不合理。
工程师的不断探索试验，终于找到问题解决途径——改变螺旋桨叶片螺距角，使螺旋桨成为既可以前进、又可以停止或后退的推进器。
螺距角是螺旋桨轴上每个叶片的角度。
当螺距角发生变化，叶片受到的推力就会发生改变。
不仅如此，工程师还通过在螺旋桨毂中安装一种复杂装置，使螺旋桨能始终保持最节油的运行状态。
采用改变螺距角的方法，船舶可以随时实现从前进切换到后退状态。
为了进一步提升螺旋桨的工作效率，工程师又发明了对转螺旋桨。
在螺旋桨推进轴线上，一前一后装设了2个螺旋桨，前螺旋桨直径大于后螺旋桨直径，2个螺旋桨反向旋转产生动能，极大提升了螺旋桨的工作效率。