大船螺旋桨有多大（螺旋桨到底有多大）

经常看见有人议论船舶螺旋桨，有的说很大，有的又说很小，还有的说螺旋桨怎么跑到了船头？对于这个带一点科普知识的疑问，作为一名在海上工作了几十年的老海员，多少有一点认识和体会，在这里不妨和大家探讨一下，主要是从维护和使用的经验里提取一点认知，谈不上严肃准确的螺旋桨理论，仅供好奇者参考，并通过大家留言来拓宽自己的知识。

一 螺旋桨的作用

作为航海文化的组成部分，船舶推进系统（ships propulsion system ）一直扮演着重要的角色。船桨，风帆，摇撸，明轮，以及喷射反冲，都属于推进装置，其中摇撸还同时起着船舵的作用。而螺旋桨推进器的出现，算是真正开启了人类航海技术的新时代。1836年英国人埃里克森和斯密斯第一次在阿基米德号上使用了木制螺旋桨，十二年后伯努利从理论上证明了螺旋桨推进系统的优越性。从此，航海进入了螺旋桨时代。

螺旋桨（propeller ）的作用就是通过螺旋桨浆叶在水中的旋转运动产生对其向前的推力，形成与旋转圆周相垂直的直线移动，从而达到推进船舶前后运动的作用。

二 螺旋桨推进原理（principle of propulsion ）

从螺旋桨结构示意图可以知道，固定距螺旋桨是一个整体部件，浆叶和浆毂不可分离。作为一种分析手段，一般都是假定从船尾看螺旋桨，当它按顺时针旋转时，有一定倾角的浆叶导边首先入水，这时候浆叶就会将水向后推，而它推水的同时，水也把一个相同的反作用力作用在浆叶上，然后通过浆轴将推力作用到船体上，最后推动船体向前运动，这就是螺旋桨推动船舶前进的基本原理。

螺旋桨几个重要参数：

1 螺距，简单地比喻一下，把螺旋桨想像成一个巨大的螺丝钉，当你用力将螺钉拧入木板时，扭转一圈后螺钉进入的深度就是螺距。

2 直径，螺旋桨叶稍旋转后留下圆的直径。

3 螺距比，螺旋桨螺距与直径的比值，它是螺旋桨主要的结构参数。

4 盘面比，螺旋桨所有浆叶展平后面积总和称为螺旋桨面积，而以螺旋桨直径画出的圆面积称为盘面积，前者与后者之比为盘面比，是另一个重要结构参数。这些参数决定了螺旋桨的性能。

三 螺旋桨推力，扭矩，功率特性。这三种特性稍微有点专业性，但还是知道为好： 推力T = C 1xn ² ，扭矩M = C2xn ² ，功率P = C3xn ³。 也就是说，在螺旋桨参数和工况不变的情况下，螺旋桨的推力和转数平方成正比；转矩也同转数平方成正比；而吸收的功率却和转数三次方成正比。

四 有关螺旋桨的其他解释：首先，通过上述简单介绍，螺旋桨的重量不是它的主要参数，也不是重要数据。不同船舶配备的螺旋桨没有相互可比性，更没有必要拿重量大小作为衡量螺旋桨先进与否的依据。

从材料上来说，螺旋桨主要采用铜基合金生产，主要原因除了铜基本不生锈之外，铜离子对海生物的附着有很强的抑制作用。想像一下，如果螺旋桨全身长满了藤壶，船还能开走吗？但是，就因为用了铜质合金，所以螺旋桨很重。

五 多大船配多大螺旋桨吗？

通常情况下，这种说法也没有错，多大的车配多大的马嘛！但是这个道理用在螺旋桨和船舶方面，有时候不一定正确，甚至有很大的错误。严格而通俗一点的解释可以说，需要多大的推力才配备多大的螺旋桨。大船当然需要大的推力，但决定推力大小的可不仅仅是船舶大小，还有一个更重要的因素，那就是船速。如果以“重载排水量”定义船舶大小（这是一个比较中肯的约定），那相同排水量的船舶之间，如果船速不一样，所需要的推力相差很大很大，甚至成倍增加。船舶在水中运动时，水对船体的阻力（包括兴波阻力，压差阻力，摩擦阻力）同船舶移动速度的二次方成正比，也就是说移动速度越快阻力增加也更快。这同前面讲述的推力与转速平方成正比T = C 1xn ²，就是一个问题的两种表述。

六 不同船舶螺旋桨数据对比：

第一条矿砂船，重载排水量40万吨，螺旋桨直径11.2米, 浆叶四片，浆重72吨，设计航速13.5节。

第二条集装箱船，重载排水量9.56万吨，螺旋桨直径9.2米，浆叶五片，浆重99.913吨，设计航速22节。

第三条福特航母，重载排水量11.2万吨，螺旋桨直径6.4米，浆叶五片，螺旋桨数量4个，单浆重量50~60吨，设计航速32节。

从以上数据可以看出，一条船舶配备多大的螺旋桨，虽然和重载排水量有很大关系，但是和设计航速关系更大，原因就在于航速的变化对于螺旋桨推力的影响是两次方关系。以上三条船的相关数据中，缺少比较重要的螺距，只有朋友服务的那条集装箱船舶有确凿数据：9.816米。它的含义就是螺旋桨转360度，理论上它直线移动这个距离。

七 总结：之所以把标题写成螺旋桨到底有多大，主要是看到有不少人认为螺旋桨的重量越大越好，甚至说我们已经研制出了总重量达480吨的螺旋桨，并以远远超过美国航母螺旋桨重量而感到骄傲。而且还把这种说不出哪里生产的螺旋桨安装到上面那条矿砂船上了，实在有些扯。更让人不解的是写这样文章的人竟然是所谓航海界的什么副教授。

希望祖国强大可以理解，但凡事不可以以大为荣，大也要大的合理，合乎逻辑。尤其是做学问的，不能有抗日神剧精神。

如果一定要估计哪个螺旋桨最大，我个人认为当下24000TEU ，也就是重载排水量超过二十万吨的集装箱船舶配备的螺旋桨应该在重量，直径，螺距为最大，但相信不会超过二百吨。有机会接触到这种超级集装箱船舶的朋友不妨介绍一下！

注：部分图片和数据来源网络。