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。螺旋槳正向旋轉時，槳葉與水先接觸的一邊稱為導邊，另一邊稱為隨邊。螺旋槳旋轉時，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

航海模型競賽規定，競速艇模型用的螺旋槳可以自由設計制作，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，所以它適用于競速艇模型螺旋槳容易損壞、需經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。但多葉螺旋槳的優點是轉動平穩、振動小。配備多葉螺旋槳的船舶大都采用轉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，轉速較慢，每分鐘僅幾百轉，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，木塊內側用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，以減少旋轉阻力（圖9）。

（2）由于競速艇螺旋槳在水里高速旋轉，經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邊打毛卷邊，嚴重的會使槳葉扭曲、斷裂。所以要經常檢查螺旋槳，及時修光被打毛的槳葉，或更換損壞的螺旋槳。

2. 內燃機、電動機與螺旋槳的匹配

（1）如果發現競速艇航行時內燃機或電動機運轉比較吃力（聲音悶響），轉速降低，或競速艇航行姿態不穩定，容易側翻，就應該考慮這是否為螺旋槳太大所導致。此時，可以換一個直徑小一點的槳試試。

（2）如果發現競速艇航行時內燃機或電動機轉得很輕松（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定好航行時間的，如ECO等項目都規定航行時間為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）愛好者應在每次競速艇模型試航時，做好筆記，把艇的航行姿態、調試措施、電動機（內燃機）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