트롤링 모터가 장착된 패들 보트(선박 프로펠러의 역사)

덜 기술적인 방식으로 해양 프로펠러는 자동차 타이어와 동일합니다. 엔진의 동력을 보트의 추진력으로 변환하는 것도 보트에서 가장 많이 사용되는 추진 장치입니다.

프로펠러의 역사

1776년 영국의 마법사 제임스 와트(James Watt)가 증기기관을 발명하여 인류 역사상 최초의 산업혁명을 크게 촉진했을 뿐만 아니라 기계의 힘이 선박의 힘이 되는 선례를 만들었습니다. 영국이 해양패권국이 될 수 있는 기술적 기반도 마련했다. 당시에는 프로펠러가 아직 태어나지 않았기 때문에 상상력에 한계가 있는 공학자들은 프로펠러의 원리에 따라 외륜을 발명했습니다. 배 양쪽에 노를 설치한 배입니다. 바퀴의 일부가 물에 노출되어 있어 패들 스티머라고 합니다. 그러나 외륜선은 도크에 정박할 때 조작성이 매우 나쁘고 전송 효율이 낮은 등 많은 단점을 가지고 있습니다.

1836년 영국의 "아르키메데스"는 스크류 프로펠러, 즉 스크류처럼 만들어진 긴 나무 조각을 사용했습니다. 테스트 초기에 보트는 4노트의 속도로 전진했습니다. 나중에 배가 물속에서 장애물을 만났기 때문에 나사가 부러지고 나사의 작은 부분이 남아 있었지만 보트의 속도는 13 노트로 증가했습니다. 이 작은 사고에 영감을 받아 엔지니어들은 긴 나사를 짧은 나사로 바꾸고 짧은 나사를 날 모양으로 바꾸었고 실험을 통해 단계별로 프로펠러를 발명했습니다. 물론 많은 막간이 있습니다. 예를 들어, 수중 프로펠러의 샤프트 씰, 수중 진동 및 기타 문제. 인간의 기술이 조금씩 발전함에 따라 프로펠러는 그 장점 때문에 전 세계 조선소에서 널리 사용되고 있습니다.

프로펠러의 주요 매개 변수를 알고

1. 피치 P:

즉, 프로펠러가 축 방향으로 한 바퀴 회전하는 거리입니다. 나사가 목재에서 한 번 회전하고 목재에서 움직이는 거리와 같습니다. 그러나 이것은 이론상이며 실제로는 프로펠러 블레이드가 물속에서 미끄러지면 효율이 떨어집니다. 미끄러짐 문제도 여기에 포함됩니다.

블레이드의 피치가 클수록 프로펠러 표면에 대한 블레이드의 피치 각도가 커집니다. 그러나 특정 속도에 비례하여 최적의 피치 각도가 있습니다. 고정 피치 프로펠러의 블레이드는 회전할 수 없습니다. 따라서 설계속도에서 가장 효율적이다. 제어 피치 프로펠러는 다릅니다. 블레이드가 회전할 수 있으므로 피치도 조정할 수 있습니다. 따라서 가변 속도가 필요한 선박의 경우 가변 피치 프로펠러를 사용하면 효율성을 크게 높이고 연료를 절약할 수 있습니다.

2. 프로펠러 직경 D:

즉, 블레이드의 가장 바깥쪽 링의 직경입니다. 프로펠러 설계 과정에서 프로펠러의 전달력을 향상시키기 위해 가능한 한 가장 큰 직경을 사용하는 것이 항상 바람직합니다. 그러나 요트에서는 흘수와 설치 위치의 제약으로 인해 너무 큰 프로펠러는 선체로 보호할 수 없고 만지기 쉽기 때문에 적합합니다.

3. 특급 면적 EAR:

먼저 디스크의 면적은 프로펠러의 직경이 있는 평면의 면적, 즉 S=π(D/2)²임을 알아야 합니다. 그리고 비행기에서 프로펠러의 모든 블레이드가 차지하는 면적의 합이 S2이면 EAR=S2/S가 됩니다. 따라서 경험치가 클수록 커집니다. 면적비가 클수록 블레이드가 더 커지고 블레이드의 단위 면적당 하중이 가벼워져 캐비테이션 발생을 방지하는 데 더 도움이 됩니다. 그러나 경험치를 증가시킵니다. 면적 비율은 프로펠러의 효율을 감소시킵니다. 따라서 캐비테이션 발생을 보상한다는 전제 하에 exp. 프로펠러의 효율을 높이려면 면적비가 가능한 한 작아야 합니다. 대부분의 프로펠러에는 경험치가 있습니다. 1 미만의 면적 비율이지만 일부 고속 항공기 프로펠러에는 경험치가 있습니다. 1 이상의 면적 비율.

요트에서 일반적으로 사용되는 프로펠러의 종류

고정 피치 프로펠러:

고정 피치 프로펠러. 구조가 단순하여 중소형 요트에 가장 많이 사용됩니다. 3~4개의 칼날이 있습니다. 장점: 간단한 구조, 내구성, 간단한 유지 보수. 단점 : 피치가 가변적이지 않아 특정 속도에서만 효율이 가장 높다. 따라서 프로펠러의 블레이드는 일반적으로 직경이 크고 회전 속도가 낮아 효율성을 향상시킵니다. 물론 범선에 사용되는 접이식 프로펠러에도 고정 피치 프로펠러가 있습니다.

제어 가능한 피치 프로펠러:

피치 조절이 가능한 프로펠러. 속도에 따라 변할 수 있으며 높은 전송 효율을 유지할 수 있습니다. 최대 연료 절약. 그러나 그 단점도 명백하고 구조가 복잡하고 비용이 비싸며 유지 보수가 불편합니다. 일반적으로 대형 요트에 사용됩니다.

역회전 프로펠러:

방향이 반대인 두 개의 프로펠러가 동일한 샤프트에 설치됩니다. VOLVO와 같은 ZF의 회전 패들. 역회전 프로펠러를 사용하면 전방 프로펠러에서 발생하는 회전 수류를 후방 프로펠러가 흡수하고 동시에 회전 에너지의 일부를 얻음으로써 추진 효율을 더욱 향상시킵니다. 단점: 동시에 구조가 복잡하고 재료의 추력 한계로 인해 대형 선박에 많이 사용되지 않는다.

물론 다른 종류의 프로펠러도 있지만 그 적용은 상대적으로 덜 일반적이다.