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常见的螺旋桨类型-舰艇静力学与快速性

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:图102舰艇大侧斜螺旋桨图103潜艇七叶大侧斜螺旋桨3.可调螺距螺旋桨图10-4普通螺旋桨可调螺距螺旋桨如图10-5所示,可以看到,其是通过桨毂里面的机械装置来实现叶片旋转的,这样一来,桨叶旋转切入水流的角度将发生改变,会产生不同的推力,可以适应更多的航行工况。简单地讲,这种旋转叶片引起的角度变化即是螺距,可调螺距螺旋桨控制机构复杂,且桨毂直径很大。

常见的螺旋桨类型-舰艇静力学与快速性

螺旋桨是舰艇推进器发展过程中形成的最主要的推进形式,和其他类型的舰艇推进器相比,螺旋桨的构造简单,效率较高,故目前应用最为广泛。

早期的螺旋桨和现代螺旋桨有很大的不同,螺旋桨的发展也经历了很长的过程,现代舰艇航行性能的提升也对螺旋桨的发展起到了很大的促进作用,从而形成了不同类型的螺旋桨。除了普通螺旋桨,目前还发展出了诸如对转螺旋桨、大侧斜螺旋桨、可调螺距螺旋桨等多种类型,它们均巧妙利用了螺旋桨的多个外形特征,使其能发挥各自的优势。

下面对几种类型的螺旋桨进行介绍。

1.对转螺旋桨和双侧螺旋桨

为了让螺旋桨在有限的空间下产生更多的推力,对转螺旋桨(见图10-1(a))的前后两个螺旋桨旋转方向相反,后桨可吸收前桨尾流中的能量。对转螺旋桨的优点是推进效率较高,最佳直径较小,缺点是结构过于复杂,维护成本高。其多用于鱼雷和潜艇

一般水面舰船在左右舷侧均安装一套螺旋桨,以产生双倍的推力,称之为双侧螺旋桨,如图10-1(b)所示。

这两种螺旋桨均有两个旋向相反的螺旋桨,区别在于对转螺旋桨同轴,而双侧螺旋桨不同轴。

图101 对转螺旋桨和双侧螺旋桨

2.大侧斜螺旋桨

大侧斜螺旋桨(见图10-2、图10-3)从形状上来看就是叶片偏转程度(侧斜)很大的螺旋桨,相比于普通螺旋桨(见图10-4),大侧斜螺旋桨的桨叶端部距离下一片桨叶很近。螺旋桨一般工作在复杂的船舶艉流场中,是高速旋转的装置,由于船体及附体的存在,螺旋桨前方来流不均匀,螺旋桨所产生的推力也是高低起伏的,大侧斜的设计能使叶片在旋转时,更平稳地、渐次性地通过某个伴流区,一个叶片经过时,下一个叶片将同步跟上,这样产生的推力起伏程度会降低,能有效缓解船体的振动和损坏。大侧斜螺旋桨由于其优良的减振降噪性能,从20世纪中叶以来得到了越来越广泛的应用。其缺点是制造困难。(www.xing528.com)

图102 舰艇大侧斜螺旋桨

图103 潜艇七叶大侧斜螺旋桨

3.可调螺距螺旋桨

图10-4 普通螺旋桨

可调螺距螺旋桨如图10-5所示,可以看到,其是通过桨毂里面的机械装置来实现叶片旋转的,这样一来,桨叶旋转切入水流的角度将发生改变,会产生不同的推力,可以适应更多的航行工况。简单地讲,这种旋转叶片引起的角度变化即是螺距,可调螺距螺旋桨控制机构复杂,且桨毂直径很大。

图10-5 可调螺距螺旋桨

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