船模螺旋槳

螺旋槳推進是船舶動力的主要方式。船模是船舶的縮影，船模螺旋槳當(dāng)然也是船模愛好者們使用和研究的對象。船模的種類很多，船模螺旋槳的樣式也很多，并不是隨便找一個螺旋槳裝上，船模就能正常行駛了。如何正確地使用螺旋槳，使你的船模和螺旋槳匹配，讓船模能按你預(yù)想的速度航行？各種常用的螺旋槳性能如何？下面，我們就來研究這些問題。

一、螺旋槳的構(gòu)造

如圖1和圖2所示，螺旋槳由槳轂和槳葉組成。從艉向艏方向看去，所見到的槳葉面稱為葉面，另一面稱為葉背。槳葉與槳轂連接處稱為葉根，槳葉的最外端稱為葉梢。螺旋槳正向旋轉(zhuǎn)時，槳葉與水先接觸的一邊稱為導(dǎo)邊，另一邊稱為隨邊。螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，葉梢的圓形軌跡稱為梢圓，梢圓的直徑即螺旋槳的直徑，梢圓的面積稱為螺旋槳的盤面積。

二、兩葉螺旋槳和多葉螺旋槳

1. 兩葉螺旋槳

航海模型競賽規(guī)定，競速艇模型用的螺旋槳可以自由設(shè)計制作，目前普遍采用兩葉螺旋槳。因為兩葉螺旋槳制作簡單，便于批量生產(chǎn)，所以它適用于競速艇模型螺旋槳容易損壞、需經(jīng)常更換這種特殊情況。此外，這種螺旋槳的槳葉間水流相互干擾少，在高速旋轉(zhuǎn)時可以提高螺旋槳的效率。但是，兩葉螺旋槳的缺點是振動大。

2. 多葉螺旋槳

仿真的排水型船舶模型（商船、軍艦）上安裝的螺旋槳大多是多葉螺旋槳，槳葉為4葉、5葉、6葉的都有。航海模型競賽規(guī)定，仿真船模的螺旋槳也必須按圖紙比例仿真實船的螺旋槳。

多葉螺旋槳在功率不變的情況下，槳葉越多，槳葉之間水流的相互干擾也越大，螺旋槳的效率受到的影響也越大。但多葉螺旋槳的優(yōu)點是轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、振動小。配備多葉螺旋槳的船舶大都采用轉(zhuǎn)速不太高的船用柴油機或通過其他船舶機械來帶動螺旋槳，轉(zhuǎn)速較慢，每分鐘僅幾百轉(zhuǎn)，以此減少槳葉間水流干擾的程度。

三、水中螺旋槳和半浸螺旋槳

航行時全部浸沒在水中旋轉(zhuǎn)的螺旋槳是水中螺旋槳（圖3）；螺旋槳一個槳葉浸在水中，另一個槳葉在空中的螺旋槳叫半浸螺旋槳（圖4）。

1. 水中螺旋槳

競速艇模型項目中的F1、F3、ECO、FSR-V等項目用的螺旋槳都是水中螺旋槳。水中螺旋槳旋轉(zhuǎn)時全部浸沒在水中，因此受到的水阻力很大。為了盡量減少水阻力，槳葉的螺距角要小一些。由于競速艇底部安裝位置的局限，槳葉直徑不可能做得很大。為了提高效率，槳葉面積就要大一些，槳葉厚度在保證強度的前提下，就要盡可能修得薄一點。另外，為了減少螺旋槳的振動，兩個槳葉的形狀、面積、角度、厚度都要盡可能一致，最好用平衡校驗器具校平衡。

簡易的平衡校驗器具如圖5所示。用木板、木塊制作一個架子，木塊內(nèi)側(cè)用502膠水膠兩片刀片（刀刃需水平等高），把固定在軸上的螺旋槳放到刀片上，螺旋槳的哪一片槳葉重了，就會轉(zhuǎn)到下面去，這時就要修銼這片槳葉，直到螺旋槳兩片槳葉完全平衡。

2. 半浸螺旋槳

在航海模型項目中，MONO、HYDRO、FSR-O級模型用的是半浸螺旋槳。半浸螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，一個槳葉在水中起推進作用，另一個槳葉在空中起平衡作用。由于它的安裝位置空間較大，直徑可以做得大一點，以加大推進效率；槳葉要窄一些，以減少阻力。為了保證槳葉強度，可以把槳葉做得厚一點。由于槳葉形狀像一片柳葉，它也被稱為“柳葉槳”（圖6）。注意，半浸螺旋槳的振動比較大，所以船上的槳支架要做得牢固一些。

目前，市場上還沒有成品的半浸螺旋槳售賣，所以愛好者們都是用水中螺旋槳代替半浸螺旋槳在使用。實際應(yīng)用中，我們常把直徑大一點的金屬兩葉水中螺旋槳的槳葉稍作修改，改裝成一個半浸螺旋槳。

四、制作仿真船模螺旋槳

仿真船模的螺旋槳大多需要自己加工制作，特別是要參加比賽的仿真船模和要求在水中航行的船模。根據(jù)要制作的仿真船模的圖紙，我們可以自己制作螺旋槳。

首先，用銅棒車制槳轂，在槳轂上用鋼鋸鋸出等分的葉根槽（圖7）。

然后，用1毫米厚的黃銅皮裁剪成所需要的槳葉形狀，幾葉槳就做幾片槳葉。把它們整齊地疊起來用錫焊焊住，再用銼刀修整外形（圖8）。接著，用電烙鐵加熱，將錫熔化，槳葉就分開了，成為外形完全一樣的一套槳葉。

最后，將各片槳葉焊到槳轂的葉根槽中，修整光潤后就成為漂亮的螺旋槳了。

五、競速艇兩葉螺旋槳的使用

1. 螺旋槳的修整

（1）螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，其靠近葉根處的線速度最小，推進效率也最低。如果此處的槳葉面積很大，會給螺旋槳帶來很大的旋轉(zhuǎn)阻力。新購買的螺旋槳葉根處的槳葉面積普遍比較大，我們可以試著將此處的葉片修剪掉一些，以減少旋轉(zhuǎn)阻力（圖9）。

（2）由于競速艇螺旋槳在水里高速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)常會碰到水中的樹葉、樹枝、水草甚至魚類等雜物，輕微的碰撞就會將螺旋槳的導(dǎo)邊打毛卷邊，嚴重的會使槳葉扭曲、斷裂。所以要經(jīng)常檢查螺旋槳，及時修光被打毛的槳葉，或更換損壞的螺旋槳。

2. 內(nèi)燃機、電動機與螺旋槳的匹配

（1）如果發(fā)現(xiàn)競速艇航行時內(nèi)燃機或電動機運轉(zhuǎn)比較吃力（聲音悶響），轉(zhuǎn)速降低，或競速艇航行姿態(tài)不穩(wěn)定，容易側(cè)翻，就應(yīng)該考慮這是否為螺旋槳太大所導(dǎo)致。此時，可以換一個直徑小一點的槳試試。

（2）如果發(fā)現(xiàn)競速艇航行時內(nèi)燃機或電動機轉(zhuǎn)得很輕松（聲音尖銳），但艇速并不快，這說明螺旋槳太小，那就換大一點的槳試試。

（3）電動機動力競速艇競賽是規(guī)定好航行時間的，如ECO等項目都規(guī)定航行時間為6分鐘。如果航行正常的艇在電池完好的情況下航行了5分鐘，電池電能就消耗得差不多了（艇航行速度大幅度降低），這就說明螺旋槳太大；如果艇航行遠超6分鐘了，速度仍不變，那就是螺旋槳太小了。

（4）愛好者應(yīng)在每次競速艇模型試航時，做好筆記，把艇的航行姿態(tài)、調(diào)試措施、電動機（內(nèi)燃機）的運行狀況、螺旋槳的更換情況等都記錄下來，并將螺旋槳編好號，以便下次試航時選用。endprint