第一百八十一章 考虑螺旋桨第2/4段

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  张知木第一个问工程的问题就是,这船的螺旋桨为啥不漏水,这也是他想过好久的问题。工程师的回答让张知木很是意外:“漏水啊。一般的小船,都有一个密封舱,漏一点水都在舱里影响不大。最早的传动轴密封是靠木头和轴的挤压,过去有用铁梨木做的轴套,这铁梨木硬度好耐磨而且遇水膨胀就使轴和轴套紧密结合了。尽管这样,也还是有一点漏水的。不过这样的一点水,影响就不大了,漏进密封舱里打出去就可以了。现在也有密封舱加压的,那样效果就更好了。不过现在大船都是用油压隔舱来密封,在船外螺旋桨附近装一个压力传感器,检测水深,然后调控密封油箱的压力使轴的油压和轴外的水压平衡。”

  张知木当时问:“现在很少有铁梨木,用啥代替呢?”

  当时工程师见张知木如此的对船感兴趣,还开玩笑说:“我看你很好学,对船又感兴趣,不如调我们厂来算了。”接着他介绍了,现在又用石棉和碳素做轴密封材料的,最新的是用碳纤维和膨涨石墨。因为这些材料和钢的摩擦系数都很小又都有弹性密封性更好。

  张知木知道膨涨石墨这东西,因为自己单位的项目里用过这东西。

  不过那次让张知木这样一个刚毕业不久的学生心里很不是滋味儿的是,船上稍好一点的设备就是进口的。对这事儿,工程师说:“没有办法,海上安全是大事儿,没有人敢在这上含糊一点儿。进口设备就是安全,这也是没办法的事儿。”

  张知木突然想起了那个大大的螺旋桨,问:“螺旋桨也是进口的吗?”

  这时工程师第一次自豪的说:“螺旋桨是我们自己的,我们中国人制造的关公大刀形的螺旋桨是效率最高的。你没看到每个叶片都象关公大刀似吗?”

  张知木只是看了个热闹,说:“我们外行人也就是看个热闹。”

  工程师打开话匣子,就又给他们这些对船感兴趣的人讲起了螺旋桨,“你们在学校都学过几何是吧?你们发没发现,那些叶片都是螺旋曲面。如果简单地来说,螺旋桨也可以看成是飞机的机翼,根据伯努利定律,应该是速度大压强小因而螺旋桨的叶面就会有一个压力差,这压力差就能推动船前进了。”

  张知木当时不解的问:“现在螺旋桨的复杂曲面可以用数控的办法加工,那以前都是用啥办法制作呢?”

  工程师说:“要说这螺旋桨复杂呢,也真是复杂,现在不知道有多少人在一直研究这东西。不过一百多年前人们就用简单地办法铸造螺旋桨了。你们都知道螺旋线都有一个螺距,螺旋桨也有一个螺距。你们想一下螺旋线形成的一个圆柱体,如果我们展开一圈螺旋线在一个平面上,这条线和垂直水平线是不是就构成一个直角三角形。反过来,我们做一个直角三角形,围着一个圆柱形,用垂直圆柱轴心的一条线沿着螺旋线画一个面,这个面就是一个螺旋曲面了。我们过去都是用这种办法,以螺距为直角三角形一直角的高,叶片的宽为底边长,用钢板做一个直角三角形,再根据需要围成一个圆弧做角规来制作叶片的模板曲面的。”

  张知木又问:“那个叶片的被面,是凸起来的,应该怎么弄呢。”

  工程师说:“看来你真动脑子了,今天不给你说明白了,你恐怕晚上觉都会睡不好。”接着他又说:“不过你说的凸起来的是朝着船头方向叫吸力面,朝船尾方向的叫压力面。上面我给你们说的是,制作等螺距曲面,这面是叶片的压力面,我们一搬用等螺距曲面。鼓起来的吸力面,我们叫做辐向变螺距曲面,就是随着半径不同螺距也不同形成的螺距曲面。我们制作砂模时,等螺距曲面用一个模板就行了,变螺距曲面就要用多个模板。”

  这些就是张知木掌握的所有有关船用螺旋桨的知识,靠这一点知识,要想在理论上设计出螺旋桨是不可能的。不过张知木也在想,前人能在一无所有的基础上研究出来的东西,我们有了方向,就更应该制作出来。

  张知木对几个人说,在开始我们的工作前,我要给大家补一补课程,有些知识你们不掌握没法开展后面的工作。这几个人听说张知木要给他们讲课,都非常高兴,因为他们知道自己很荣幸的能听到新的知识了。都准备好笔记本,准备开始记笔记。张知木首先在黑板上,画了一个圆柱形,然后说:“大家都看到过我们火枪里的弹簧,那个弹簧就是螺旋线。整个螺旋线最后形成的是一个刀似吗?”


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