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核潛艇 螺旋槳
來源: | 作者:中興船業(yè) | 發(fā)布時間: 637天前 | 692 次瀏覽 | 分享到:

  軍用的,現(xiàn)役潛艇中最多的好象就3個螺旋槳。比較新的潛艇多數(shù)都只有一個螺旋槳。還有使用噴水推進器的就很難說清楚有多少個螺旋槳了。排除條噴水推進器的話,一般最新的潛艇使用的多數(shù)是7葉大傾斜低速螺旋槳。

  以前的潛艇漿葉數(shù)量并沒有個定則的,多數(shù)是5葉高速螺旋槳,因為性能最平均,高速性最好。但是隨著潛艇的靜音效果越來越重要,也因為高速螺旋槳會讓海水發(fā)生空泡現(xiàn)象,從而發(fā)出很大的噪音。所以就把轉(zhuǎn)速降低下來,然而轉(zhuǎn)速降低了,也讓潛艇的速度降低,也因為直徑相同,轉(zhuǎn)速相同,角度相同的情況下,葉片面積(浸濕面)越大就越有足夠的推力,所以就要加大葉片的面積,而加大面積最簡單的方法就是增加葉片的數(shù)量和加大螺旋槳的直徑(目前新型潛艇的螺旋槳的直徑都比老式潛艇的大很多)。所以目前普遍使用的螺旋槳多數(shù)特征是 “7葉” “大直徑” “大傾斜” “低速” 螺旋槳。

  軍艦螺旋槳后面的小槳是做什么用的?

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  這個叫消渦鰭,是2000年之后才大規(guī)模推廣使用的一種新技術(shù),所以看它眼生是正常的。除民用外,它問世后不久就被各國軍用造船領(lǐng)域視為珍寶并大量采用,為何呢?

  這事要從軍艦推力系統(tǒng)的一個大忌說起:茫茫大海中軍艦的腳印和指紋——尾流。

  尾流是怎么產(chǎn)生的?

  艦艇尾流的產(chǎn)生當然和螺旋槳的運動有關(guān)--螺旋槳在工作時,表面的水流會被帶著沿螺旋槳旋轉(zhuǎn)的方向流動,由于速度很快,螺旋槳和水流之間形成低壓,壓力越小則水的沸點越低有點像高原上隨氣壓降低沸點可以低到煮不熟食物的道理。而當沸點低于臨界值時,水就會沸騰產(chǎn)生空氣,學名“轂渦空泡”。

  這個現(xiàn)象在物理學稱作"伯努利效應",說通俗點就是當物體在水中運動得足夠快時,摩擦造成的低壓會產(chǎn)生空氣。

  螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)時具體來說可以形成兩股氣泡:一是槳的末端和水流摩擦產(chǎn)生的螺旋狀氣泡,二是水流會隨著旋轉(zhuǎn)匯集到槳軸的后端中心位置,形成形成類似子彈打出去造成的條狀氣泡,這兩類氣泡學名都是“轂渦空泡”。

  不用問轂渦空泡會對水流形成干擾使螺旋槳的效率變低,減少輸出功率。對軍用船只來說,這個問題就更嚴重:氣泡隨紊流升到海面上就會形成前文說的尾流,暴露艦艇位置。而對潛艇來說,氣泡還有一個更致命的后果:噪音。

  為了消除空泡,設(shè)計師們首先發(fā)明了消渦鰭,也就是開篇所言大螺旋槳后面那個小槳。小槳的作用是可以有效清除槳后部中心區(qū)的那一條細長的空泡帶,屬于小發(fā)明大作用那種裝置。