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核潜艇 螺旋桨
来源: | 作者:中兴船业 | 发布时间: 284天前 | 441 次浏览 | 分享到:

  军用的,现役潜艇中最多的好象就3个螺旋桨。比较新的潜艇多数都只有一个螺旋桨。还有使用喷水推进器的就很难说清楚有多少个螺旋桨了。排除条喷水推进器的话,一般最新的潜艇使用的多数是7叶大倾斜低速螺旋桨。

  以前的潜艇浆叶数量并没有个定则的,多数是5叶高速螺旋桨,因为性能最平均,高速性最好。但是随着潜艇的静音效果越来越重要,也因为高速螺旋桨会让海水发生空泡现象,从而发出很大的噪音。所以就把转速降低下来,然而转速降低了,也让潜艇的速度降低,也因为直径相同,转速相同,角度相同的情况下,叶片面积(浸湿面)越大就越有足够的推力,所以就要加大叶片的面积,而加大面积最简单的方法就是增加叶片的数量和加大螺旋桨的直径(目前新型潜艇的螺旋桨的直径都比老式潜艇的大很多)。所以目前普遍使用的螺旋桨多数特征是 “7叶” “大直径” “大倾斜” “低速” 螺旋桨。

  军舰螺旋桨后面的小桨是做什么用的?

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  这个叫消涡鳍,是2000年之后才大规模推广使用的一种新技术,所以看它眼生是正常的。除民用外,它问世后不久就被各国军用造船领域视为珍宝并大量采用,为何呢?

  这事要从军舰推力系统的一个大忌说起:茫茫大海中军舰的脚印和指纹——尾流。

  尾流是怎么产生的?

  舰艇尾流的产生当然和螺旋桨的运动有关--螺旋桨在工作时,表面的水流会被带着沿螺旋桨旋转的方向流动,由于速度很快,螺旋桨和水流之间形成低压,压力越小则水的沸点越低有点像高原上随气压降低沸点可以低到煮不熟食物的道理。而当沸点低于临界值时,水就会沸腾产生空气,学名“毂涡空泡”。

  这个现象在物理学称作"伯努利效应",说通俗点就是当物体在水中运动得足够快时,摩擦造成的低压会产生空气。

  螺旋桨高速旋转时具体来说可以形成两股气泡:一是桨的末端和水流摩擦产生的螺旋状气泡,二是水流会随着旋转汇集到桨轴的后端中心位置,形成形成类似子弹打出去造成的条状气泡,这两类气泡学名都是“毂涡空泡”。

  不用问毂涡空泡会对水流形成干扰使螺旋桨的效率变低,减少输出功率。对军用船只来说,这个问题就更严重:气泡随紊流升到海面上就会形成前文说的尾流,暴露舰艇位置。而对潜艇来说,气泡还有一个更致命的后果:噪音。

  为了消除空泡,设计师们首先发明了消涡鳍,也就是开篇所言大螺旋桨后面那个小桨。小桨的作用是可以有效清除桨后部中心区的那一条细长的空泡带,属于小发明大作用那种装置。