一,、船用螺旋槳黃銅是什么材質(zhì),?船用螺旋槳黃銅是黃銅合金材質(zhì)。黃銅是由銅和鋅所組成的合金,,由銅,、鋅組成的黃銅就叫作普通黃銅,如果是由二種以上的元素組成的多種合金就稱為特殊黃銅,。黃銅有較強(qiáng)的耐磨性能,,黃銅常被用于制造閥門、水管,、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管和散熱器等,。 二、螺旋槳為什么能承受那么大的重量,?我們知道直升機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)擁有很高的轉(zhuǎn)速,,在直升機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)起來之后,,旋翼除了受到空氣的升力,,還會(huì)受到高速旋轉(zhuǎn)所帶來的離心力,而這正是直升機(jī)的旋翼能夠支撐起如此大,,重量飛機(jī)機(jī)身的關(guān)鍵,。 因?yàn)槭艿娇諝馍Φ淖饔眯頃?huì)微微上翹偏離旋轉(zhuǎn)軸面,連帶著升力離開垂直方面,,而離心力的方向一直是沿著軸面的,,再加上槳轂的拉力,這些力會(huì)形成一個(gè)合力,,產(chǎn)生垂直向上的合力,,就是這股力量讓幾十噸重的直升機(jī)離開地面。而現(xiàn)在的直升機(jī)旋翼所采用的材質(zhì)是復(fù)合材質(zhì),,里面都有纖維材料,,纖維材質(zhì)在順著纖維的方向的時(shí)候可以承受的拉扯力非常的大,甚至比鋼筋還要多出好多倍,。 三,、螺旋槳飛機(jī)為什么不能超過音速?有三種原因: 1.因?yàn)轱w機(jī)接近音速時(shí),,螺旋槳在極高速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候槳葉尖的速度已經(jīng)超過了音速,,推進(jìn)效率大大下降,阻力卻直線上升,,螺旋槳幾乎是在空氣中空轉(zhuǎn),。 2.超音速飛行要求飛機(jī)能夠克服跨音速時(shí)遇到的阻力急劇增加——即激波阻力的出現(xiàn)。當(dāng)速度達(dá)到音速時(shí),空氣因?yàn)榭蓧嚎s性而出現(xiàn)激波,,形成極大的阻力,。為了維持超音速飛行,就必須有足夠的動(dòng)力,。螺旋槳飛機(jī)通常多為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),,動(dòng)力不足成為最根本的原因。同時(shí),,除了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足的問題外,,還有一個(gè)問題。就是當(dāng)飛機(jī)遠(yuǎn)前方來流與螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的切線速度疊加后,,在飛機(jī)實(shí)際速度達(dá)到音速前,,槳尖已經(jīng)達(dá)到音速,出現(xiàn)激波,。從而造成槳葉氣動(dòng)和強(qiáng)度等問題,。因此,即使不是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳飛機(jī),,如渦槳(渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)在超音速下性能也不好)等,,也不能實(shí)現(xiàn)超音速飛行。 3.螺旋槳飛機(jī)的螺旋槳材質(zhì)相對(duì)較弱,,在超音速飛行中容易折斷,。打個(gè)比方,你拿一個(gè)勺子攪拌面糊,,勺子慢慢攪動(dòng)的時(shí)候,,面糊會(huì)一起攪拌起來,但要是很快速地轉(zhuǎn)動(dòng)勺子,,勺子就會(huì)在面糊里掏出一個(gè)洞來空攪合,,你想像一下。其實(shí)空氣相對(duì)于螺旋槳來說也是粘稠的,,槳葉的速度過快,,就相當(dāng)于在空氣中掏出了一個(gè)洞,是攪不動(dòng)空氣的,,就沒效率了,。因此,螺旋槳飛機(jī)無法到達(dá)超音速,。 四,、船用螺旋槳是用什么材料做成?以前的船用螺旋槳,,主要是以銅合金為主,,尤其是以 鎳鋁青銅合金為主,。隨著技術(shù)發(fā)展,需要更大噸位更強(qiáng)動(dòng)力的輪船,,這時(shí),,以不銹鋼為主的螺旋槳應(yīng)運(yùn)而生。尤其是馬氏體型不銹鋼:13Cr-1Ni-1Mo獲得廣泛應(yīng)用,。后續(xù)發(fā)展的更多型號(hào)不銹鋼材料,,對(duì)螺旋槳整體性能得到很大提高。并且,,人們也沒有停止對(duì)輪船螺旋槳用更新材料和性能的探索,。 五、船上的螺旋槳是紫銅還是黃銅,?早期船舶多使用黃銅合金作為螺旋槳材料,,但是隨著船舶大型化,高速化,,黃銅材料的性能逐漸不能滿足需求,,一方面黃銅材料抗拉強(qiáng)度和耐疲勞腐蝕強(qiáng)度較低,應(yīng)用在大型高轉(zhuǎn)速螺旋槳上葉片厚度大,,加上材料密度大,,導(dǎo)致螺旋槳自重過大,造成軸承過早磨損,,另外隨著螺旋槳轉(zhuǎn)速增加,,螺旋槳葉面空泡腐蝕加劇,而黃銅螺旋槳在海水中易發(fā)生脫鋅腐蝕,,導(dǎo)致材料塑性降低,進(jìn)一步加劇空泡腐蝕和應(yīng)力腐蝕,,導(dǎo)致螺旋槳容易產(chǎn)生開裂折斷,。那么現(xiàn)在像航母這種大型艦船的的螺旋槳一般采用什么材質(zhì)呢? 航母的螺旋槳材質(zhì)是特制銅合金,。為什么不用鋼,,航母常年泡在海水中,鋼不耐腐蝕,。為什么不用純黃銅,,為了增加其剛性,不變形,,就加了錳,、鎳等其它金屬,按一定比例鍛煉而成,,特制銅合金,。航母的螺旋槳,其槳葉有五片,重量達(dá)一百多噸,。其制作工藝復(fù)雜,,精度要求高,只有少數(shù)國(guó)家掌握這項(xiàng)工藝技術(shù),??梢哉f,航母螺旋槳制造工藝,,是機(jī)械制造業(yè)中的黑科技,,一點(diǎn)不為過。 該工藝大致有三方面的著重點(diǎn),。 一是單片槳葉直徑5~6米,,其鑄模成形中不能有空泡。 二是槳葉表面光滑度要求高,,達(dá)到微米級(jí)別水平,,可以說要達(dá)到像玻璃一樣平滑。 三是要?jiǎng)澦?,槳葉就要求有一定的曲度,,異形加工難度高,這可是要精心計(jì)算和加工,。 航母上裝有四個(gè)螺旋槳,,便于轉(zhuǎn)向。而螺旋槳長(zhǎng)年在水底之下,,人們戲稱,,螺旋槳是航母的苦工。據(jù)報(bào)道,,我國(guó)曾給遼寧艦更換過螺旋槳,,顯然,我國(guó)己經(jīng)掌握這制造工藝,。 六,、直升飛機(jī)的螺旋槳是什么材料的啊,?第1代直升機(jī)的旋翼槳葉一般是由管式鋼梁,、木質(zhì)骨架和蒙布組成的混合式結(jié)構(gòu)。 50年代末到60年代初的第 2代直升機(jī)旋翼廣泛使用以鋁合金壓制梁為基本結(jié)構(gòu)的金屬槳葉,。 60年代末到70年代初的第 3代直升機(jī)旋翼以復(fù)合材料(玻璃鋼為主)槳葉為標(biāo)志,。 第 4代直升機(jī)旋翼的槳葉和槳轂將用更先進(jìn)的復(fù)合材料來制造。 七,、飛機(jī)螺旋槳材料,?一般采用鈦合金,。防止磨損和發(fā)熱。 八,、飛機(jī)螺旋槳是什么材質(zhì),?直升飛機(jī)的螺旋槳準(zhǔn)確的叫法是“旋翼” 直升飛機(jī)的旋翼一般是復(fù)合材料,或者特殊合金的制成的,現(xiàn)在大多是復(fù)合材料,因?yàn)樾聿粌H要提供向上的升力,還要在飛機(jī)姿態(tài)改變時(shí)承受各個(gè)方向的扭力,如果是一般金屬材料的話,沒有這么好的韌性和抗疲勞性 九、螺旋槳用途材質(zhì)及特點(diǎn),?和大多數(shù)人猜想的不一樣,,螺旋槳其實(shí)基本不使用鋼鐵材料打造,因?yàn)檫@玩意兒不耐腐蝕,,而且不易加工切割,,因此在二戰(zhàn)之前,不管是軍用還是民用螺旋槳大多采用的是高強(qiáng)度黃銅(銅鋅錫合金)鑄造而成,。這種材料強(qiáng)度較高,,又比鋼材更好加工塑型,特別是在海水的高鹽環(huán)境下有很好的耐腐蝕作用,,在造船業(yè)曾經(jīng)得到了長(zhǎng)時(shí)間的青睞,。 (1911年泰坦尼克號(hào)黃銅螺旋槳安裝) 但是隨著船舶特別是軍艦的快速發(fā)展,噸位越來越大,,速度越來越快,,黃銅逐漸顯露出自己的劣勢(shì)。首先萬噸級(jí)海輪要求使用與自己體型相符的米級(jí)以上大葉片螺旋槳,,而黃銅材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度和耐腐蝕疲勞性較弱,,因此必須保持一定的厚度和體積才能滿足要求,而這就造成了螺旋槳重量過大,,不僅增加了船舶動(dòng)力負(fù)擔(dān),,而且對(duì)傳動(dòng)軸承的磨損也更加劇烈。 (脾斯麥號(hào)戰(zhàn)列艦) 另一方面,,船只速度的加快促使螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度不斷提高,,附加在葉片上的空泡腐蝕量(旋轉(zhuǎn)過程中氣泡快速生成與爆裂造成的腐蝕)也成倍增加,而這就導(dǎo)致黃銅發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的脫鋅現(xiàn)象,,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)一步降低。隨著黃銅螺旋槳經(jīng)常性的開縫破損斷裂,,迫切地要求人們找到一種更適用于大型船只的新型螺旋槳材料,。 (螺旋槳邊緣空泡腐蝕) 這樣的尷尬最終被英國(guó)海軍所打破,在二戰(zhàn)中,,英國(guó)海軍為了提高魚雷艇的速度,,給它們加裝了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),這使得螺旋槳的速度成倍增加,,結(jié)果在使用黃銅螺旋槳的試驗(yàn)過程中發(fā)生了非常嚴(yán)重的空泡腐蝕現(xiàn)象,,有時(shí)候甚至沒到100海里就直接龜裂折斷,。英國(guó)海軍在經(jīng)過多次試驗(yàn)對(duì)比后,最終選擇了一種新型的鎳鋁青銅材料制造螺旋槳,,并最終獲得了成功,。 (英國(guó)1935年級(jí)高速魚雷艇) 鎳鋁青銅材料是具有跨時(shí)代意義的,它的密度比黃銅小10%,,但是耐空泡腐蝕性能是黃銅的3倍,,腐蝕疲勞強(qiáng)度是黃銅的2倍,在海水特別是高污染海水中的脫材料現(xiàn)象也比黃銅要小50%以上,,難能可貴的是鎳鋁青銅還繼承了黃銅材料易鑄造,,好切割的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),,使用鎳鋁青銅材料制成的螺旋槳厚度減少了8%,,重量減輕15%,螺旋槳的壽命提高兩倍以上,,效率提高20%,。正因?yàn)樗绱藘?yōu)良的特性,在二戰(zhàn)后迅速普及,,成為了大型船舶,,特別是大型潛艇和軍艦(包括航母)螺旋槳材料的不二選擇! 在鎳鋁青銅材料的基礎(chǔ)上,,西方各國(guó)還通過調(diào)整鎳鋁成分配比以及使用新的急冷鑄造法,,進(jìn)一步提高了軍艦螺旋槳的耐腐蝕性能和抗拉強(qiáng)度。而為了減少船只噪音,,又通過增加螺旋槳葉片和使用大傾斜的外形,,取得了不錯(cuò)的靜音效果,在泵推技術(shù)沒有誕生之時(shí),,七葉大傾斜螺旋槳是各國(guó)核潛艇的標(biāo)配,,航母因?yàn)閷?duì)噪音的要求沒有核潛艇高,因此使用的多是維護(hù)性和成本更低一些的五葉大傾斜螺旋槳,。 (潛艇七葉大傾斜螺旋槳) 而即使有了鎳鋁青銅材料和急冷加工技術(shù),,想要鑄造打磨出合格的航母螺旋槳依舊不是那么容易。美軍尼米茲和福特級(jí)航母上總共有4個(gè)五葉螺旋槳(便于轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)),,每一個(gè)直徑大約6.4米,,重量約為30噸。 (尼米茲級(jí)航母螺旋槳) 然而這么大的航母螺旋槳卻對(duì)精度的要求極其嚴(yán)苛,,表面要求絕對(duì)平整光滑,,曲面角度要求絲毫無差,加工鑄造難度極大,。以幾個(gè)工人輪班打磨數(shù)十天才能完成,,現(xiàn)在多采用7軸五聯(lián)動(dòng)大型數(shù)控機(jī)床加工,,效率提高了十倍以上,但是這種機(jī)器目前全世界能制造的不超過五個(gè),!你說難度大不大,?
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