螺旋桨船

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螺旋桨船

  明轮的发明,虽然是造船技术上的巨大进步,但它自身有严重的缺陷。一般只适合于内海、河流的渡船,不适合于远洋航行的船只。因为明轮的大部分都暴露在水上,一旦船颠簸得厉害起来,明轮搅到的水就会很少,因而推力很小。甚至风浪大到一定程度会使明轮根本搅不到水或被损坏,从而船只只好被风浪任意摆布了。

  用螺旋桨推进的船,最初是由瑞典工程师约·埃尔逊设计成功的。到1838年,英国人史密斯把螺旋桨装在“阿基米德”号船上。在功率为80马力的主机带动下,桨叶把水向后排开推动这条38米长的船前进,航速达到8节(即时速8海里)。

  由于螺旋桨推进器经济性能好,结构简单、坚固耐用,使用它可以提高航速并节省燃烧,而且即使在风浪之中也能继续发挥作用,所以一旦出现便迅速得到了广泛的运用。到19世纪40年代,机动船舶普遍采用了螺旋桨作为推进器。当然,螺旋桨本身的制造技术也在提高。1844年美国人发明的手工操纵调距螺旋桨使得曼利曼克号变得格外灵活机动,从而在1861年的南北战争中取得了海战的胜利。

  除了推进装置,动力源也在不断更新之中。首先是富尔顿所用的瓦特式蒸汽机被淘汰了。那种单缸摇臂式往复蒸汽机经过不断改进,成了多级膨胀式的。高压水管锅炉也逐渐取代了早期的圆筒式的苏格兰烟管锅炉。但这些改进远不如蒸汽轮机的发明带来的进步巨大。

  1896年,英国人C.帕森斯将他发明的反作用式蒸汽轮机成功地应用于船上。同年,瑞典人C.拉瓦尔发明了冲击式蒸汽轮机。这两种蒸汽轮机都用蒸汽工作,但所用蒸汽的温度和压力都要比以前所用的高得多,它的工作原理就如同风吹动风车使之转动一样。高温高压的蒸汽通过特殊设计的喷嘴,变成强大的高速气流打在叶轮外缘的叶片的槽上使轮转动,从而带动螺旋桨转动。这种动力装置体积小、重量轻、功率大、效率高。不易损坏。与蒸汽机相比,它没有活塞、连杆等惯性很大的部件运动。因而运转平稳,无振动和噪声,检修起来工作量小。正是由于这些优点,蒸汽轮机一出现便显示出强大的优势,迅速取代蒸汽机而独领风骚。首先安装蒸汽轮机的和平号曾特别参加了1897年英国海军的阅舰式。时速达34.5海里,使得在场的人惊得目瞪口呆。自那以后,大型轮船基本上都用蒸汽轮机,已有的船舶也纷纷进行改装。

  除了动力装置,造船材料也在发生变化。早期的蒸汽机和明轮是装在木帆船上的。1843年,制造了第一艘铁壳船。1850年以后,逐渐用铁作为造船材料。从此以后,由于新的炼钢法的发明,钢产量迅速增加,钢开始代替铁成为造船材料。比如英国,到1890年,只有8%的是铁船了。

  铁制螺旋桨推进器、蒸汽轮机、钢制船壳,这些新技术的出现使得船进入了一个新的时代,这当然还不是终点。内燃机及其他新的动力装置的出现又打破了蒸汽轮机独领风骚的局面,使得船又从一个时代进入另一个新的时代。