Az első próbálkozások, hogy használja a propeller
Ha a sebesség, az első hajó nem haladta meg a 4-6 csomós, majd miután 15-20 év múlva, sebesség elérésére képes körülbelül 12 csomó. Sunset vitorlás flotta volt döntve, segített, hogy kialakult egy új típusú meghajtási elvet.
Az első próbálkozások, hogy használja a propeller került sor a XVIII. Azonban, ahogy a történészek szerint, egy új meghajtási hinni csak 1836-ban, amikor manipulált hajójával angol Francis P. Smith. Inventor segített „őfelsége az ügy”; történet ez, egyes kutatók tulajdonítanak terén történelmi anekdoták.
Smith csavar két menet a spirál fából készült. Miután a következő tesztet, a bot a csatorna és a hajó megremegett. Ez felgyorsult. Kiderült, hogy milyen hatással van az elsüllyedt tárgy csavar felét elvesztette spirál. Később Smith Ő készített a csavarokat egy menetes tekercsben.
Smith csavar állni a vizsgálat, amikor a hajó volt 400mil átlagsebességgel 8 csomó. Ebben a részben az utazás került sor Vihar, akikkel nehéz volt gőzhajóval nyéllel.
Ábra. 5. tat "Princeton" csavar Erickson
Brit Admiralitás örülnek Smith csavar ugyanabban 1836 utasította a feltaláló építeni egy nagy csavar hajót. Szóval Úgy tűnt, „Archimedes” a vízkiszorítása 237 tonna, mely még ma is az első csavar gőzös. A csavar átmérője 2,1 m volt a két gőzgépek kapacitású 45l. a. A „Archimedes” kifejlesztett tesztet sebesség 9, 8 csomó.
Eredeti döntés volt, hogy összehasonlítsuk a hatékonyságát a kerék és csavar propellerek. „Archimedes” csatlakoztatták a kábeleket, a takarmány, hogy a far a gőzhajóval „William Gunston.” Gépeket mozgásba, és a „William Gunston.” húzta maga után elsőszülött csavar hajógyártás. Azonban a rohanás ítélet korán volt.
Jelentős esemény történetében a hajó meghajtó volt a találmány egy svéd Ion Eriksonom- 1836 propeller, amelyek alapelve az járókerekek használunk. Eltérően a hagyományos kerék, amelynek forgása kiterjed a hajó tengelye, kerék Erickson van egy forgástengelye mentén a hajó, és megteremti axiális áramlását tömegek víz eldobjuk. Mover állt két kerék van elhelyezve egymás mögött, és ellenkező irányba forgó. Ezt követően Erickson egyszerűsített mozgató, elzárására egy kerék.
Ábra. 6. Vizsgálatok vontatóhajó „Rattlera” és „Alecto”
1839-ben. Erickson ment az Egyesült Államokban és épített ott az első amerikai gőzzel fregattok „Princeton” egy elmozdulás a 700 tonna egy csavarral saját tervezésű (5.). A vizsgálati járművet fejlesztett 14 csomó - a sebességet az idő soha nem látott.
Ha húzza a módszer „Princeton” a fent leírt vontatott kerekes gőzös „Great Western.”
A propeller nem hiányzik ellenséget. Nem akarták elismerni az elért eredményeket „Princeton”, utalva arra, hogy az elmozdulás összehasonlítható hajói, kontúrok és a gépi erő nem ugyanaz. Végül azonban a pont az „i” állítottak, amikor a brit admiralitás szervezett összehasonlító vizsgálatokat két célra épült 1843-ban. azonos gőz-fregattok 894t elmozdulás gép egy gőzteljesítményű 200L. a. - csavar "Rattler" kerék és a "Alecto".
Először is, a két hajó vizsgáltak a vitorlával és szinte azonos sebességgel, ami megerősíti a geometriai hasonlóság. Ezután fregattok vizsgáltunk húzva. Miután a gép kifejlesztett teljes kapacitással, „Rattler” kezdett vontatni „Alecto” ütemben több mint 2 csomóval (6.). Ez a vizsgálat nem korlátozott. Hajók vizsgáltunk különböző módok, amelyek eredményeit foglalja össze a táblázatban. 1. A szkeptikusok megzavarodék; „Leszámolás” a kerék és csavar propellerek felett.
1. táblázat Speed képest hajók módok
A propeller már felismerték az előnyeit, amelyek közül a legfontosabb az egyszerűség design, kis méret és a viszonylag magas hatásfok. A javulás a csavar szerzett stabil formában, mind a mai napig, kis eltérésekkel.
Ábra. 7. Az áramkör létrehozásának felfekvési a propeller
A propeller áll egy hub lapátokkal ráhelyezett (ábra. 7). Középpontjában a hajócsavar a hidrodinamikai erő által létrehozott nyomáskülönbség oldalán a pengék. Bármilyen koncentrikus szakasz a penge olyan elem hordozza a szárnyat. Ezért, amikor a csavar forgási elem egyes pengének azonos szilárdságú, mint a szárny.
Körüli áramlás a konvex oldalon a penge (szívó oldalán), enyhén préselik, és ezáltal meggyorsul a mozgását. Flow a lakást (néha kissé homorú) oldalon a penge (booster oldalon) találkozik egy akadályt, fékezett és lassítja a sebességet. Összhangban Bernoulli törvény, a szívó oldalon a penge áramlási nyomás leesik, és alacsony nyomás zónában. Ugyanakkor a nyomást oldalán a lapát, éppen ellenkezőleg, növekszik a nyomás, és előfordul zóna
nyomást. Mivel a nyomáskülönbség a penge oldalán van kialakítva hidrodinamikus erő. Elmélet és kísérleti vizsgálatok megállapították, hogy a nagy része a hidrodinamikai erők - 70-75% - által létrehozott vákuum a szívó oldalon a légcsavarlapátok, és csak 30-25% - miatt nyomást a nyomásfokozó oldalán a lapátok.
Ábra. 8. spirális örvény jet által leadott propeller
A vetítés a hidrodinamikai erők a csavaros tengely képviseli műcsonk csavarral. Ezt az erőt vélt pengék révén az agy és a kardántengely továbbítja a hajót.
Mivel a lapátok spirális felület forgása közben a csavar, nem csak a víz dobott vissza, hanem megfordult a forgásirány a lapátok (8.). Közben a feladatra propulsor - dobja csak vizet forgatás nélkül, ami egy reaktív impulzus - tapadást. Sodrásnál az áramlás és szembeni ellenállás leküzdése érdekében csavar forgási vízben fordított hányada a tápellátása hozzá a motor.
Ezért az a légcsavar hatásfoka, ami az aránya teljesítmény fordított létrehozása a légcsavar tolóerő (nettó teljesítmény), az összes elfogyasztott energia a csavar forgási mindig kisebb, mint egy.
Hatékonyság légcsavart tartományban 0,5-0,7. A felső határt figyelembe, hogy nagyon magas, és megvalósítható az alacsony sebességű, nagy átmérőjű csavarral. Egy kis átmérőjű csigát sebességű hatékonyság ritkán haladja meg a 0,5-0,95. De ez a mi nap; a vizsgált időszakban propellerek választása általában empirikusan vagy prototípus és szignifikánsan alacsonyabb a hatásfoka.
Ha a hajó propeller viszonylag gyorsan szerzett elismerést a kereskedelmi flotta késik annak terjedését. Paddle gőzölő gyakran rosszabb, mint a csiga sebessége, és a beépített Angliában 1866-ban annak érdekében, hogy a török szultán Abdul Azis, az étvágya nagy sebességű hajókra, a jacht „Maharussa” elmozdulását 3185 tonna egy gőzmozdony kapacitása 6400 liter. a. és oldalsó kerekek átmérője 8,5 m abban az időben volt a legtöbb nagy sebességű gőz edényt és kifejlesztett teljes sebességgel 18,5 csomó.
A transzatlanti útvonalakon, amíg 1875. még lebegő lapát gőzhajók. Az utolsó ilyen volt a „fenevad” - győztes a „Kékszalag az Atlanti” a 1862- 1867 kétéves.