我们先来看几组图片。这些船用螺旋桨确实很大,但叶片数量明显不同。最少的是这个,只有3片,然后是常见的5片,然后是7片,还有多片的那种。你找到了吗?这些叶片的数量都是奇数。螺旋桨设计之所以如此独特而有规律,是因为厂商要考虑推进效率和生产成本的平衡,以达到省钱又好用的目的。

当船用螺旋桨在水下工作时,它依靠旋转来切断水流并产生向前推进的动力。但是叶片旋转的时候也会在后面制造一个低气压场,使水流沸点降低,产生大量气泡。这些气泡是船舶噪音的来源之一,也是缩短螺旋桨使用寿命的罪魁祸首。所以厂商在设计叶片数量时,会有一套“降速保速”的设计理念。

理论上,叶片越多,螺旋桨速度越慢。但是,这种方法不太好用。毕竟有更多的桨哈里森和更高的成本。少量叶片,例如3或5个叶片,是一种常见的设计。也就是说,如果是潜艇,需要提高隐蔽性,噪音小,可以使用大量的桨式螺旋桨;如果是普通的船,就没必要造那么多叶片了。况且为了削弱螺旋桨单个叶片的共振,另一个叶片也要与之对称,这也是为什么叶片数要设计成奇数的原因。

确实如此,但毕竟是理论。现实生活中实际上有很多偶数叶片的船用螺旋桨在使用。比如这种四叶片的螺旋桨,就是厂商在深入考虑效率和成本后做出的进一步设计。可以通过叶片上的纹路雕刻来增加摩擦力,弥补叶片数量上的小缺陷。那么在我们知道了最复杂的设计方案之后,我们再来看看螺旋桨的制造过程。

先用木头或泡沫材料做一个设定值的模型,用沉淀物封住模型,然后用二氧化碳和特殊的化学材料固化沉淀物,再用切割和敲击的方法取出模型,形成模具。然后要将各种耐腐蚀性强、硬度大的金属材料熔化后倒入模具中,待其完全冷却后,即可得到螺旋桨的粗胚。最后还需要再次切割敲击,将粗胚从模具中取出,用加工机打磨粗胚,刻上我刚才说的纹路,一个全新的船用螺旋桨就这样诞生了。

好了,以上是船用螺旋桨制造的基本流程。我们可以看到,最复杂和繁琐的步骤实际上是在设计层面。但是,它打不过“中国智造”的进程。中国加入精密编程数控机床制造技术后,三天就能造出高质量的螺旋桨。所以,船用螺旋桨虽然看起来又大又漂亮,但其实并不难造。

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