“四两拨千斤”,螺旋桨那么小,为什么能推动上万吨的巨轮?

这是一艘万吨级别的轮船,准备下水前的画面,船尾后下方的螺旋桨,看起来十分迷你。

这是怎么回事?螺旋桨那么小,它是如何推动上万吨巨轮的呢?

螺旋桨的尺寸具体有多大?

实际上,螺旋桨只是和整体船只比起来,相对看着较小,如果单拎出来,它也是很大的。

以我国在2017年制造的40万吨矿砂船为例,船长362米 宽65米 高30.4米的它,自重达到5.42万吨。

其中螺旋桨就占到了71.86吨,共由4片桨叶构成,整体直径能达11.2米,可以说比三层楼还高。

轮船尾部看起来小小的螺旋桨

只是因为船体太大,所以才让它看起来比较不成比例。

那么螺旋桨是如何推动万吨巨轮的?

其实别看轮船各个都很重,但一放在水里,船的重力与浮力相抵消,剩下的就只有空气与水的阻力了;

而螺旋桨要想推动船只,只用克服阻力就可以了,其中又以水的阻力为主。

船在水中航行时,会受到摩擦阻力、粘压阻力、兴波阻力以及突出体阻力的影响。

船的速度不同,产生的阻力类型也不同。

例如在低速船舶中,摩擦阻力占主导,基本能达到整体阻力的70%-80%,但在高速船舶里,兴波阻力占比上升,摩擦阻力下降,两者基本持平。

而这些阻力又可以通过改变船体的造型来减少,像轮船船头红红的类似大鼻子的球鼻艏,就是为减少兴波阻力设计的;

阻力减少后,螺旋桨需要产生的推力又会进一步降低,于是在密度比空气大700多倍的水中,即使是用很小的尺寸,也能让船向前行驶。

最后螺旋桨常年泡在水里,它又是如何做到船尾不进水不漏油的呢?

螺旋桨是如何保证密封的?

螺旋桨做功时,全靠船体内部的发动机带动,而在螺旋桨与发动机之间,有一根长长的尾轴做连接;

尾轴又安装在尾轴管内,依靠前后两个轴承套来运转,所以要密封的地方也就在轴承的附近。

其中与发动机相连的地方为前密封,与螺旋桨连接的地方为尾密封,至于尾密封就是不进水不漏油的关键地方。

它常用的方法主要为皮碗式密封,这是一种设计复杂的多道橡胶密封环,环内用油来填充,这部分油从一定高度流下,通过加压,可以平衡外部水的压力;

简单来说,就是靠压力的平衡,来保持液体间的稳定。

于是密封好加上压力相等,就是想让它漏也困难。

参考资料:

中国造40万吨世界最大矿砂船下水:重器不输航母——快科技

船舶的螺旋桨看起来那么小,真的能推动几十万吨的船舶前进的?——小船人的梦想

军舰“大鼻子”那些事——中国青年报

常年浸泡在水下,螺旋桨是如何密封保证不进水不漏油的——直观机械

轮船螺旋桨转动时为何不会进水,它是如何密封的?——制造原理


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页面更新:2024-05-01

标签:螺旋桨   矿砂   船体   船尾   漏油   巨轮   轮船   阻力   摩擦   船舶   发动机

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