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用于推動(dòng)船艇運(yùn)動(dòng)的裝置。陸軍船艇推進(jìn)器主要有螺旋槳推進(jìn)器和噴水推進(jìn)器兩種。

螺旋槳推進(jìn)器 簡(jiǎn)稱螺旋槳。螺旋槳安裝在船艇尾部水線以下的推進(jìn)軸上,由主機(jī)帶動(dòng)推進(jìn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),將水從槳葉的吸入面吸入,從排出面排出,利用水的反作用力推動(dòng)船艇前進(jìn)。螺旋槳分為固定螺距螺旋槳和可調(diào)螺距螺旋槳。
①固定螺距螺旋槳。

由槳轂和槳葉組成。槳葉一般為3~4片(見(jiàn)圖1)。槳葉臨近槳轂部分稱葉根,外端稱葉梢,正車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在前的一邊稱導(dǎo)邊,在后的一邊稱隨邊,螺旋槳盤面向船尾一面稱排出面,向船首一面稱吸入面。在固定螺距螺旋槳外緣加裝一圓形導(dǎo)管,即為導(dǎo)管螺旋槳。導(dǎo)管可提高螺旋槳的推進(jìn)效率,但倒車性能較差。導(dǎo)管螺旋槳又可分為固定式和可轉(zhuǎn)式。固定式導(dǎo)管螺旋槳使船艇回轉(zhuǎn)直徑增大,可轉(zhuǎn)式導(dǎo)管螺旋槳能改善船艇回轉(zhuǎn)性能。

②可調(diào)螺距螺旋槳。

通過(guò)槳轂內(nèi)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng),在不改變推進(jìn)軸的轉(zhuǎn)速和運(yùn)轉(zhuǎn)方向的情況下,改變槳葉的角度,即可改變推進(jìn)器的推進(jìn)功率和推進(jìn)方向。螺旋槳構(gòu)造簡(jiǎn)單,工作可靠,效率較高,是船艇的主要推進(jìn)器�，F(xiàn)代船艇的螺旋槳多采用大盤面比、適度側(cè)斜、徑向不等螺距和較多槳葉等結(jié)構(gòu)形式,以減小在船尾不均勻伴流場(chǎng)中工作時(shí),可能產(chǎn)生的空泡、剝蝕、噪聲和過(guò)大的激振力。在一些高速船艇上則采用超空泡翼型螺旋槳。用于全墊升氣墊交通艇的空氣螺旋槳與固定螺距螺旋槳相似,是利用空氣的反作用力推動(dòng)船艇前進(jìn)。

噴水推進(jìn)器 由水泵、吸水管道和噴水管道組成(見(jiàn)圖2)。前進(jìn)時(shí),水泵自船底吸水管道吸進(jìn)水流,從噴水管道高速噴出,獲得水流的反作用力,推動(dòng)船艇前進(jìn)。倒航時(shí),將裝置在噴水管道口上方的倒車斗放入水中,高速水流進(jìn)入倒車斗后,將向后方噴射的水流反射成向前的水流,在不改變主機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下使船艇倒航。噴水推進(jìn)器具有良好的淺水推進(jìn)效率和操縱性能,較低的噪聲和振動(dòng),是淺水船艇采用較多的推進(jìn)裝置。

圖1 固定螺距螺旋槳示意圖

圖2 噴水推進(jìn)器示意圖

矢量推進(jìn)器

廣義上可以指所有采用推力矢量技術(shù)的推進(jìn)器,狹義上一般指飛行器上采用推力矢量技術(shù)的推進(jìn)器。簡(jiǎn)而言之,推力矢量技術(shù)就是通過(guò)偏轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)噴流的方向,從而獲得額外操縱力矩的技術(shù)。我們知道,作用在飛機(jī)上的推力是一個(gè)有大小、有方向的量,這種量被稱為矢量。然而,一般的飛機(jī)上,推力都順飛機(jī)軸線朝前,方向并不能改變,所以我們?yōu)榱藦?qiáng)調(diào)這一技術(shù)中推力方向可變的特點(diǎn),就將它稱為推力矢量技術(shù)。

不采用推力矢量技術(shù)的飛機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流都是與飛機(jī)的軸線重合的,產(chǎn)生的推力也沿軸線向前,這種情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的推力只是用于克服飛機(jī)所受到的阻力,提供飛機(jī)加速的動(dòng)力。

采用推力矢量技術(shù)的飛機(jī),則是通過(guò)噴管偏轉(zhuǎn),利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力,獲得多余的控制力矩,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的姿態(tài)控制。其突出特點(diǎn)是控制力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相關(guān),而不受飛機(jī)本身姿態(tài)的影響。因此,可以保證在飛機(jī)作低速、大攻角機(jī)動(dòng)飛行而操縱舵面幾近失效時(shí)利用推力矢量提供的額外操縱力矩來(lái)控制飛機(jī)機(jī)動(dòng)。第四代戰(zhàn)斗機(jī)要求飛機(jī)要具有過(guò)失速機(jī)動(dòng)能力,即大迎角下的機(jī)動(dòng)能力。推力矢量技術(shù)恰恰能提供這一能力,是實(shí)現(xiàn)第四代戰(zhàn)斗機(jī)戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)要求的必然選擇。

普通飛機(jī)的飛行迎角是比較小的,在這種狀態(tài)下飛機(jī)的機(jī)翼和尾翼都能夠產(chǎn)生足夠的升力,保證飛機(jī)的正常飛行。當(dāng)飛機(jī)攻角逐漸增大,飛機(jī)的尾翼將陷入機(jī)翼的低能尾流中,造成尾翼失速,飛機(jī)進(jìn)入尾旋而導(dǎo)致墜毀。這個(gè)時(shí)候,縱然發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常,也無(wú)法使飛機(jī)保持平衡停留在空中。

然而當(dāng)飛機(jī)采用了推力矢量之后,發(fā)動(dòng)機(jī)噴管上下偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生的推力不再通過(guò)飛機(jī)的重心,產(chǎn)生了繞飛機(jī)重心的俯仰力距,這時(shí)推力就發(fā)揮了和飛機(jī)操縱面一樣的作用。由于推力的產(chǎn)生只與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)系,這樣就算飛機(jī)的迎角超過(guò)了失速迎角,推力仍然能夠提供力矩使飛機(jī)配平,只要機(jī)翼還能產(chǎn)生足夠大的升力,飛機(jī)就能繼續(xù)在空中飛行了。而且,通過(guò)實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)推力偏轉(zhuǎn)之后,不僅推力能產(chǎn)生直接的投影升力,還能通過(guò)超環(huán)量效應(yīng)令機(jī)翼產(chǎn)生誘導(dǎo)升力,使總的升力提高。

裝備了推力矢量技術(shù)的戰(zhàn)斗機(jī)由于具有了過(guò)失速機(jī)動(dòng)能力,擁有極大的空中優(yōu)勢(shì),美國(guó)用裝備了推力矢量技術(shù)的X-31驗(yàn)證機(jī)與F-18做過(guò)模擬空戰(zhàn),結(jié)果X-31以1:32的戰(zhàn)績(jī)遙遙領(lǐng)先于F-18。

使用推力矢量技術(shù)的飛機(jī)不僅其機(jī)動(dòng)性大大提高,而且還具有前所未有的短距起落能力,這是因?yàn)槭褂猛屏κ噶考夹g(shù)的飛機(jī)的超環(huán)量升力和推力在升力方向的分量都有利于減小飛機(jī)的離地和接地速度,縮短飛機(jī)的滑跑距離。另外,由于推力矢量噴管很容易實(shí)現(xiàn)推力反向,飛機(jī)在降落之后的制動(dòng)力也大幅提高,因此著陸滑跑距離更加縮短了。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管不僅可以上下偏轉(zhuǎn),還能夠左右偏轉(zhuǎn),那么推力不僅能夠提供飛機(jī)的俯仰力矩,還能夠提供偏航力矩,這就是全矢量飛機(jī)。

推力矢量技術(shù)的運(yùn)用提高了飛機(jī)的控制效率,使飛機(jī)的氣動(dòng)控制面,例如垂尾和立尾可以大大縮小,從而飛機(jī)的重量可以減輕。另外,垂尾和立尾形成的角反射器也因此縮小,飛機(jī)的隱身性能也得到了改善。

推力矢量技術(shù)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的技術(shù),它包括推力轉(zhuǎn)向噴管技術(shù)和飛機(jī)機(jī)體/推進(jìn)/控制系統(tǒng)一體化技術(shù)。推力矢量技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究需要尖端的航空科技,反映了一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力,目前世界上只有美國(guó)和俄羅斯掌握了這一技術(shù),F-22和Su-37就是兩國(guó)裝備了這一先進(jìn)技術(shù)的各自代表機(jī)種。

按照交通工具的不同,有航空推進(jìn)器、航天推進(jìn)器、船舶推進(jìn)器。

按照原理不同,有螺旋槳、噴氣推進(jìn)器、噴水推進(jìn)器、特種推進(jìn)器。

在螺旋槳中又有水螺旋槳和空氣螺旋槳之分,水螺旋槳是船舶上用的,屬于船舶推進(jìn)器一類中;空氣螺旋槳是飛機(jī)、直升飛機(jī)上應(yīng)用的,屬于航空推進(jìn)器一類。

特種推進(jìn)器又有許多種類,有變距螺旋槳、導(dǎo)管螺旋槳、直翼推進(jìn)器、噴射推進(jìn)器、磁流體推進(jìn)器、超導(dǎo)磁流體推進(jìn)器等。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,推進(jìn)器在不斷發(fā)展,會(huì)出現(xiàn)形形式式的新型推進(jìn)器。

第一、推進(jìn)器其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且體積比較小,占用的面積及很小,因此,在應(yīng)用的時(shí)候較為靈活,也體現(xiàn)了綠色環(huán)保的概念。

第二、該推動(dòng)器的材質(zhì)一般采用鋁合金材料,這種材料具有很好的防腐性,其防腐性能高,而且也能夠抵抗一定的水下沖擊力。

第三、推進(jìn)器中的螺旋槳含有三片刀片狀,其轉(zhuǎn)動(dòng)的速度快,能夠保證其工作效率。

第四、推進(jìn)器還可以防止水中的一些水草的纏繞,能夠減少故障的發(fā)生,而且該推動(dòng)器的維護(hù)也比較方便,只要平時(shí)注意一些即可。

第五、采用高性能的馬達(dá)以及蓄電池,提高了機(jī)器的工作效率,也使得其能夠節(jié)約一定的電,其使用壽命較長(zhǎng)。

第六、推進(jìn)器其把手是可伸縮的,使用的時(shí)候非常的方便,還可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操作,而且在其安裝的時(shí)候也非常的方便。