現(xiàn)代船舶驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的通常是什么

【專家解說】：">船舶從史前刳木為舟起，經(jīng)歷了獨(dú)木舟和木板船時(shí)代，1879年世界上第一艘鋼船問世后，又開始了以鋼船為主的時(shí)代。船舶的推進(jìn)也由19世紀(jì)的依靠人力、畜力和風(fēng)力(即撐篙、劃槳、搖櫓、拉纖和風(fēng)帆)發(fā)展到使用機(jī)器驅(qū)動(dòng)。

1807年，美國(guó)的富爾頓建成第一艘采用明輪推進(jìn)的蒸汽機(jī)船“克萊蒙脫”號(hào)，時(shí)速約為 8公里/小時(shí)；1839年，第一艘裝有螺旋槳推進(jìn)器的蒸汽機(jī)船“阿基米德”號(hào)問世，主機(jī)功率為58.8千瓦。這種推進(jìn)器充分顯示出它的優(yōu)越性，因而被迅速推廣。

1868年，中國(guó)第一艘載重600噸、功率為288千瓦的蒸汽機(jī)兵船“惠吉”號(hào)建造成功。1894年，英國(guó)的帕森斯用他發(fā)明的反動(dòng)式汽輪機(jī)作為主機(jī)，安裝在快艇“透平尼亞”號(hào)上，在泰晤士河上試航成功，航速超過了60公里。

早期汽輪機(jī)船的汽輪機(jī)與螺旋槳是同轉(zhuǎn)速的。后約在1910年，出現(xiàn)了齒輪減速、電力傳動(dòng)減速和液力傳動(dòng)減速裝置。在這以后，船舶汽輪機(jī)都開始采用了減速傳動(dòng)方式。

1902～1903年在法國(guó)建造了一艘柴油機(jī)海峽小船；1903年，俄國(guó)建造的柴油機(jī)船“萬達(dá)爾”號(hào)下水。20世紀(jì)中葉，柴油機(jī)動(dòng)力裝置遂成為運(yùn)輸船舶的主要?jiǎng)恿ρb置。

英國(guó)在1947年，首先將航空用的燃?xì)廨啓C(jī)改型，然后安裝在海岸快艇“加特利克”號(hào)上，以代替原來的汽油機(jī)，其主機(jī)功率為1837千瓦，轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn) /分，經(jīng)齒輪減速箱和軸系驅(qū)動(dòng)螺旋槳。這種裝置的單位重量?jī)H為2.08千克/千瓦，遠(yuǎn)比其他裝置輕巧。60年代先后，又出現(xiàn)了用燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)聯(lián)合動(dòng)力裝置的大、中型水面軍艦。

當(dāng)代海軍力量較強(qiáng)的國(guó)家，在大、中型船艦中，除功率很大的采用汽輪機(jī)動(dòng)力裝置外，幾乎都采用燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置。在民用船舶中，燃?xì)廨啓C(jī)因效率比柴油機(jī)低，用得很少。

原子能的發(fā)現(xiàn)和利用又為船舶動(dòng)力開辟了一個(gè)新的途徑。1954年，美國(guó)建造的核潛艇“鸚鵡螺”號(hào)下水，功率為11025千瓦，航速33公里；1959年，前蘇聯(lián)建成了核動(dòng)力破冰船“列寧”號(hào)，功率為32340千瓦；同年，美國(guó)核動(dòng)力商船“薩瓦納”號(hào)下水，功率為14700千瓦。

現(xiàn)有的核動(dòng)力裝置都是采用壓水型核反應(yīng)堆汽輪機(jī)，主要用在潛艇和航空母艦上，而在民用船舶中，由于經(jīng)濟(jì)上的原因沒有得到發(fā)展。70～80年代，為了節(jié)約能源，有些國(guó)家吸收機(jī)帆船的優(yōu)點(diǎn)，研制一種以機(jī)為主、以帆助航的船舶。用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)合控制，日本建造的“新愛德丸”號(hào)便是這種節(jié)能船的代表。

古代中國(guó)是當(dāng)時(shí)造船和航海的先驅(qū)。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就有了造船工場(chǎng)，能夠制造戰(zhàn)船；漢代已能制造帶舵的樓船；唐、宋時(shí)期，河船和海船都有突出的發(fā)展，發(fā)明了水密隔壁；明朝的鄭和七次下西洋的寶船，在尺度、性能和遠(yuǎn)航范圍方面，都居世界領(lǐng)先地位。

近代中國(guó)造船業(yè)發(fā)展遲緩。1865～1866年，清政府相繼創(chuàng)辦江南制造總局和福州船政局，建造了“保民”“建威”“平海”等軍艦和“江新”“江華”等長(zhǎng)江客貨船。

新中國(guó)成立后，船舶工業(yè)有了很大發(fā)展，50年代建成一批沿?？拓洿?、貨船和油船。60年代以后，中國(guó)的造船能力提高得很快，陸續(xù)建成多型海洋運(yùn)輸船舶、長(zhǎng)江運(yùn)輸船舶、海洋石油開發(fā)船舶、海洋調(diào)查船舶和軍用艦艇，大型海洋船舶的噸位已達(dá)30萬以上載重噸。除少數(shù)特殊船舶外，中國(guó)已能設(shè)計(jì)制造各種軍用艦艇和民用船舶。

船舶是由許多部分構(gòu)成的，按各部分的作用和用途，可綜合歸納為船體、船舶動(dòng)力裝置、船舶舾裝等三大部分。

船體是船舶的基本部分，可分為主體部分和上層建筑部分。主體部分一般指上甲板以下的部分，它是由船殼(船底及船側(cè))和上甲板圍成的具有特定形狀的空心體，是保證船舶具有所需浮力 、航海性能和船體強(qiáng)度的關(guān)鍵部分。船體一般用于布置動(dòng)力裝置、裝載貨物、儲(chǔ)存燃油和淡水，以及布置其他各種艙室。

為保障船體強(qiáng)度、提高船舶的抗沉性和布置各種艙室，通常設(shè)置若干強(qiáng)固的水密艙壁和內(nèi)底，在主體內(nèi)形成一定數(shù)量的水密艙，并根據(jù)需要加設(shè)中間甲板或平臺(tái)，將主體水平分隔成若干層。

上層建筑位于上甲板以上，由左、右側(cè)壁，前、后端壁和各層甲板圍成，其內(nèi)部主要用于布置各種用途的艙室，如工作艙室、生活艙室、貯藏艙室、儀器設(shè)備艙室等。上層建筑的大小、層樓和型式因船舶用途和尺度而異。

船舶動(dòng)力裝置包括：推進(jìn)裝置——主機(jī)經(jīng)減速裝置、傳動(dòng)軸系以驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器(螺旋槳是主要的型式)；為推進(jìn)裝置的運(yùn)行服務(wù)的輔助機(jī)械設(shè)備和系統(tǒng)，如燃油泵、滑油泵、冷卻水水泵、加熱器、過濾器、冷卻器等；船舶電站，它為船舶的甲板機(jī)械、機(jī)艙內(nèi)的輔助機(jī)械和船上照明等提供電力；其他輔助機(jī)械和設(shè)備，如鍋爐、壓氣機(jī)、船舶各系統(tǒng)的泵、起重機(jī)械設(shè)備、維修機(jī)床等。通常把主機(jī)(及鍋爐)以外的機(jī)械統(tǒng)稱為輔機(jī)。

船舶舾裝包括艙室內(nèi)裝結(jié)構(gòu)(內(nèi)壁、天花板、地板等)、家具和生活設(shè)施(炊事、衛(wèi)生等)、涂裝和油漆、門窗、梯和欄桿、桅桿、艙口蓋等。

船舶的其他裝置和設(shè)備中，除推進(jìn)裝置外，還有錨設(shè)備與系泊設(shè)備；舵設(shè)備與操舵裝置；救生設(shè)備；消防設(shè)備；船內(nèi)外通信設(shè)備；照明設(shè)備；信號(hào)設(shè)備；導(dǎo)航設(shè)備；起貨設(shè)備；通風(fēng)、空調(diào)和冷藏設(shè)備；海水和生活用淡水系統(tǒng)；壓載水系統(tǒng)；液體艙的測(cè)深系統(tǒng)和透氣系統(tǒng)；艙底水疏干系統(tǒng)；船舶電氣設(shè)備；其他特殊設(shè)備(依船舶的特殊需要而定)。

船舶分類方法很多，可按用途、航行狀態(tài)、船體數(shù)目、推進(jìn)動(dòng)力、推進(jìn)器等分類。按用途，船舶一般分為軍用和民用船舶兩大類。軍用船舶通常稱為艦艇或軍艦，其中有直接作戰(zhàn)能力或海域防護(hù)能力者稱為戰(zhàn)斗艦艇，如航空母艦、驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦、導(dǎo)彈艇和潛艇，以及布雷、掃雷艦艇等，擔(dān)負(fù)后勤保障者稱為軍用輔助艦艇。民用船舶一般又分為運(yùn)輸船、工程船、漁船、港務(wù)船等。

按船舶的航行狀態(tài)通?？煞譃榕潘痛?、滑行艇、水翼艇和氣墊船；按船舶的船體數(shù)目可分為單體船和多體船，在多體船型中雙體船較為多見；按推進(jìn)動(dòng)力可分為機(jī)動(dòng)船和非機(jī)動(dòng)船，機(jī)動(dòng)船按推進(jìn)主機(jī)的類型又分為蒸汽機(jī)船(現(xiàn)已淘汰)、汽輪機(jī)船、柴油機(jī)船、燃?xì)廨啓C(jī)船、聯(lián)合動(dòng)力裝置船、電力推進(jìn)船、核動(dòng)力船等；按船舶推進(jìn)器又可分為螺旋槳船、噴水推進(jìn)船、噴氣推進(jìn)船、明輪船、平旋輪船等，空氣螺旋槳只用于少數(shù)氣墊船；按機(jī)艙的位置，有尾機(jī)型船(機(jī)艙在船的尾部)，中機(jī)型船和中尾機(jī)型船；按船體結(jié)構(gòu)材料，有鋼船、鋁合金船、木船、鋼絲網(wǎng)水泥船、玻璃鋼艇、橡皮艇、混合結(jié)構(gòu)船等。

船舶的主要技術(shù)特征有船舶排水量，船舶主尺度、船體系數(shù)、艙容和登記噸位、船體型線圖、船舶總布置圖、船體結(jié)構(gòu)圖、主要技術(shù)裝備的規(guī)格等。

根據(jù)阿基米德原理，船體水線以下所排開水的重量，即為船舶的浮力，并應(yīng)等于船舶總重量。船的自重等于空船排水量。船的自重加上裝到船上的各種載荷的重量的總和(載重量)是變化的，即等于船的總重量。

船舶載重量包括貨物、燃油和潤(rùn)滑油、淡水、食物、人員和行李、備品及供應(yīng)品等的重量。通常預(yù)定的設(shè)計(jì)載貨量與按預(yù)定最大航程計(jì)算的油、水、食物等的重量之和，稱為設(shè)計(jì)載重量。設(shè)計(jì)載重量時(shí)的排水量稱為設(shè)計(jì)排水量或滿載排水量。

船舶主尺度包括總長(zhǎng)、設(shè)計(jì)水線長(zhǎng)度、垂線間長(zhǎng)、最大船寬、型寬、型深、滿載(設(shè)計(jì))吃水等。鋼船主尺度的度量指量到船殼板內(nèi)表面的尺寸，稱為型寬和型深，水泥船、木船等則指量到船體外表面的尺寸。

艙容指貨艙、燃油艙、水艙等的體積，它是從容納能力方面表征船舶的裝載能力、續(xù)航能力，它影響船舶的營(yíng)運(yùn)能力。登記噸位是歷史上遺留下的用以衡量船舶裝載能力的度量指標(biāo)，作為買賣船舶、納稅、服務(wù)收費(fèi)的依據(jù)之一。登記噸位和載重量分別反映船艙的容納能力和船的承重能力。它們雖互有聯(lián)系，但屬不同的概念。

船體形線圖是表征船舶主體(包括舷墻和首樓、尾樓)的型表面的形狀和尺寸，是設(shè)計(jì)和建造船舶的主要圖紙之一。它由三組線圖構(gòu)成：橫剖線圖、半寬水線圖和縱剖線圖。三者分別由橫剖面、水線面和縱剖面與船體型表面切割而成。

船舶總設(shè)計(jì)圖是設(shè)計(jì)和建造船舶的主要圖紙之一，它反映船的建筑特征、外形和尺寸、各種艙室的位置和內(nèi)部布置、內(nèi)部梯道的布置、甲板設(shè)備的布局?？偛贾脠D由側(cè)視圖、各層甲板平面圖和雙層底艙劃分圖組成。

船體結(jié)構(gòu)圖是反映船體各部分的結(jié)構(gòu)情況 ，船體各相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)既獨(dú)立又相互聯(lián)系。船舶主體結(jié)構(gòu)是保證船舶縱向和橫向強(qiáng)度的關(guān)鍵，通常把它看成為一個(gè)空心粱進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用船中橫剖面結(jié)構(gòu)圖來反映它的部件尺寸和規(guī)格。

船舶的主要性能有浮性、穩(wěn)性、抗沉性、快速性、耐波性、操縱性和經(jīng)濟(jì)性等。浮性是指船在各種裝載情況下，能浮于水中并保持一定的首、尾吃水和干舷的能力。根據(jù)船舶的重力和浮力的平衡條件，船舶的浮性關(guān)系到裝載能力和航行的安全。

穩(wěn)性是指船受外力作用離開平衡位置而傾斜，當(dāng)外力消失后，船能回復(fù)到原平衡位置的能力。一般水面船舶的穩(wěn)性主要是指橫傾時(shí)的穩(wěn)性。船寬、水線面系數(shù)、干舷、重心高度、水面以上的側(cè)面積大小和高度，以及船體開口密封性的好壞等，是影響船舶穩(wěn)性的主要因素。

抗沉性是指船體水下部分如發(fā)生破損，船艙淹水后仍能浮而不沉和不傾覆的能力。中國(guó)宋代造船時(shí)就首先發(fā)明了用水密隔艙來保證船舶的抗沉性。船舶主體部分的水密分艙的合理性、分艙甲板的干舷值和完整船舶穩(wěn)性的好壞等，是影響抗沉性的主要因素。

快速性是表征船在靜水中直線航行速度，與其所需主機(jī)功率之間關(guān)系的性能。它是船舶的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)船舶使用效果和營(yíng)運(yùn)開支影響較大。船舶快速性涉及船舶阻力和船舶推進(jìn)兩個(gè)方面。合理地選擇船舶主尺度、船體系數(shù)(尤其是方形系數(shù)G和棱形系數(shù)G)和線型，是降低船舶阻力的關(guān)鍵。

耐波性指船舶在波浪中的搖蕩程度、失速和甲板濺浸(上浪、濺水)程度等。耐波性不僅影響船上乘員的舒適和安全，還影響船舶安全和營(yíng)運(yùn)效益等，因而日益受到重視。

船在波浪中的運(yùn)動(dòng)有橫搖、縱搖、首尾搖，垂蕩(升沉)、橫蕩和縱蕩六種。幾種運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在時(shí)便形成耦合運(yùn)動(dòng)，其中影響較大的是橫搖、縱搖和垂蕩。濺浸性主要是由于縱搖和垂蕩所造成的船體與海浪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，增加干舷特別是首部干舷、加大首部水上部分的外飄 ，是改善船舶濺浸性的有效措施。

船舶的操縱性指船舶能按照駕駛者的操縱保持或改變航速、航向或位置的性能，主要包括航向穩(wěn)定性和回轉(zhuǎn)性兩個(gè)方面，是保證船舶航行中少操舵、保持最短航程、靠離碼頭靈活方便和避讓及時(shí)的重要環(huán)節(jié) ，關(guān)系到船舶航行安全和營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。

經(jīng)濟(jì)性是指船舶投資效益的大小。它是促進(jìn)新船型的開發(fā)研究、改善航運(yùn)經(jīng)營(yíng)管理和造船工業(yè)的發(fā)展的最活躍因素，日益受到人們重視。船舶經(jīng)濟(jì)性 屬船舶工程經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的內(nèi)容，它涉及到使用效能、建造經(jīng)濟(jì)性、營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)和投資效果等指標(biāo)。

船舶的發(fā)展首先取決于社會(huì)對(duì)船舶的需要。第二次世界大戰(zhàn)后迅速增長(zhǎng)的大宗貨(原油、礦物谷物)運(yùn)輸船舶在技術(shù)上已相當(dāng)成熟，需求量一般不會(huì)有大的增減。成品包裝貨運(yùn)輸船、成品油船、化學(xué)品船液化氣船、特大件工業(yè)裝備運(yùn)輸船的需求有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，海洋開發(fā)所需的船舶和特種用途的高速船舶將會(huì)增加。相應(yīng)地，對(duì)水翼艇、氣墊船、雙體船及小水線面船的研究將會(huì)加強(qiáng)。

船舶發(fā)展的第二個(gè)因素是經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提高。燃油價(jià)格和裝卸費(fèi)用的高昂，將促使人們從節(jié)能、減員和改進(jìn)運(yùn)輸方法(從整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)角度)等方面去研究新的船舶技術(shù)、新的能源利用、新的機(jī)型、自動(dòng)控制方法和新的船型。