螺旋桨是怎么发明的？其实是因为一次意外

船舶新闻 · 发表于 2017-4-29 16:30

英国人瓦特发明了蒸汽机，人们第一次尝到了用机器来干活的甜头，随后是轰轰烈烈的第一次工业革命。当时船舶推进方式主要靠风帆和摇橹，一些脑筋机灵的人开始琢磨着，用机器来推动船行走，于是轮船发明了。当时的轮船采用“明轮”，“明轮”大部分露出水面上，由机器带动一圈像鸭子脚掌的蹼板，蹼板随着轮子的划水。正面产生很高的压力，背面产生漩涡造成低压，正面和背面的压力差产生推力就把船舶推走了。

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不过明轮的结构复杂，受风浪的影响大，如果船遇到风浪的话，会像鸭子一样左摇右摆，空气和水密度相差800倍，庞大的明轮在其中进进出出，很容易损坏。露在外面的明轮也是敌人的好目标，1854年克里米亚战争期间，当时还有不少明轮战舰，海岸的炮台重点攻击这些明轮，损失惨重。明轮最大的缺点是效率低，有些人决心改变它，他们想起了阿基米德。

阿基米德是古希腊的数学家和物理学家，他为了解决尼罗河水灌溉的问题，发明了一种圆筒状的螺旋扬水器。在旋转轴上安上多个叶片，每个叶片都有一定的迎角产生升力，就像电风扇吹风一样，转轴一旋转，就把水送出去了。这种螺旋扬水器能用来输水，根据牛顿的反作用力原理，能运水的东西也能推着船走，螺旋桨（当时还没有）能够在水下的连续推进，不需要明轮那样在水面进进出出，想想都知道效率要更高。不过这种装置需要安装在水下，也就是在船身上打洞，海水无孔不入，许多船长坚决反对在船身上开孔，所以很早就有人提出想法，但大多数被骂跑了。

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1835年，英国工程师史密斯和瑞典工程师埃里克森，分头从事螺旋桨研制并取得了专利，除了他们之外，还有好几个声称发明螺旋桨的，不过目前公认的就是他们两个。1836年，史密斯终于，发明了他的第一套螺旋桨，这是一种两螺距的木制螺旋桨，形状上看和阿基米德的尼罗河水车里面差不多。两螺距相当于有三行螺牙的螺丝钉，转一圈的话，螺牙能进两圈儿，当时没有完整的理论支撑，他想当然的认为圈圈越多，效率会更高，试验结果却并不理想。

史密斯把两螺距木头螺旋桨安装在一艘六吨重的小汽船上，效果很差，船只能开约4节左右，他很着急，就反复试验。1837年2月的一天，就出事了。实验的过程中，木头螺旋桨碰到了水下的障碍物，嘎嘣一声断成两截。史密斯急得满头大汗想跳河，没想到这船就如同打了鸡血，意外地加快了速度，以约12节的速度前进。受到这个意外的启发，史密斯把他的长螺杆变成了短螺杆，短螺杆后来又变成了叶片，就有了今天螺旋桨的样子，一根轴上带着几个叶片。

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实际上多数科学发现，都是这种撞大运一样先有发现，然后归纳反馈，早年的发明家们没有多少书本可参考的，凭着好奇心、求知欲和永不言弃的执着精神才取得成功的。

取得成功的史密斯开了公司，积极推动他的船用螺旋桨。1839年，第一艘螺旋桨动力的船建造完成，被命名为“螺旋桨”号（Propeller)，当时觉得这个名字不够霸气，又改名叫“阿基米德”号，在英国伦敦-朴茨茅斯-布里斯托之间运营。一堆帆船和明轮轮之间，这小船吐着黑烟颇为拉风。

世界上第一条螺旋桨船“阿基米德”号，木质船身，船长38米,宽6.7米 ,排水量237吨,安装有两台30马力蒸汽机，最大航速约9节，造价1万英镑，当时的船舶还保留着风帆作为备用手段。

螺旋桨逐渐进入实用化，不过它和明轮船谁更给力？公说公有理，婆说婆有理，那就拉出来试试吧。1845年8月3日，一贯对新技很在意的英国皇家海军，安排把个头差多的明轮船“阿莱克托” 号（HMS Alecto）和螺旋桨船“嘎吱”号（HMS Rattler）来了一次实力大比拼，两艘船船尾用很粗的缆绳连接起来，朝相反的一齐开，这是用船来搞拔河比赛，效果很明显。

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这两艘船排水量都是约八百吨，发动机也都是200马力左右，效果非常明显，螺旋桨船“嘎吱号”把不服气的明轮船“阿莱克托号”以2.5节的航速拖着逆行。仅一次比赛，轮子派还不认输，后来又安排了一次，不但有拔河，还很贴心地增加了赛跑，螺旋桨船“嘎吱号”，完胜。明轮船过气啦，轮船这名字被保留了下来，误导人们一百多年。

来源：现代舰船

cwpin · 发表于 2017-4-29 20:11

说明了试验的重要性。

和其正 · 发表于 2017-5-5 22:03

哈哈哈，在很多科普的书上看过

江龙船艇樊明 · 发表于 2017-5-16 13:45

伟大的发明，所以每个国家都有自己伟大的先辈，不是只有中国有四大发明，也不是只有国外才有科学家，任何成功都是建立在基础知识和永不服输的工匠精神

[基础知识] 螺旋桨是怎么发明的？其实是因为一次意外