船用螺旋桨的发展历史

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。

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。