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文檔簡介

模型飛機各部件的名稱是什么?翼尖、副翼、座艙、水平尾翼、垂直尾翼、垂直安定面、方向舵、升降舵、水平安定面、整流罩、螺旋槳、發(fā)動機、機身、翼根、機翼什么叫機翼的翼型、翼弦、翼展、前緣、后緣、展弦比。翼型:機翼的剖面形狀。它是決定機翼性能的重要因素。翼弦:翼型前緣與后緣的連線,弦長就是機翼的寬度。前緣:機翼的前邊緣。后緣:機翼的后邊緣。翼展:機翼的展開,即機翼左右翼尖之間的連線。展弦比:翼展與翼弦的比值。飛機為什么會飛飛機之所以會飛是因為機翼在飛行時產生“升力”。升力克服了重力,飛機就飛起來了。機翼為什么會產生升力飛行時,機翼下面空氣的壓強較大,上面的壓強較小,機翼上下空氣的壓加差形成了升力。升力的大小取決于哪些因素升力公式:Y=CY1/2ρV2S式中:Y—升力CY—升力系數(shù)ρ—空氣密度V—氣流速度S—機翼面積模型飛機飛行時為什么會產生阻力主要原因有兩個:摩擦阻力(表面阻力)模型表面與空氣摩擦產生的阻力。形狀阻力(壓差阻力)模型迎面阻礙氣流形成阻力。另處還有誘導阻力、干擾阻力等對模型的性能也有很大的影響。什么叫升阻比即升力和阻力的比值:k=y/x式中:y—升力x—阻力對于模型飛機的性能來說,當然升力越大,阻力越小越好。一般情況下,升阻比較大時,模型的性能較好。力矩平衡方面什么叫力矩平衡,它和飛行有什么關系有了升力飛機就可以離開地面,但不一定能夠正常飛行。實現(xiàn)正常飛行還必須保持力矩平衡,即作用在飛機上的力矩互相抵消。重心和三軸飛機和模型飛機在空中沒有支點,重心就是轉動中心。在軸互相垂直相交于重心。貫穿飛機前后的叫縱軸。貫穿飛機左右的叫橫軸,貫穿飛機上下的叫立軸。俯仰平衡:橫軸的力矩平衡。橫側平衡:縱軸的力矩平衡。方向平衡:立軸的力矩平衡。模型飛機的安定性什么叫安定性外來干擾破壞平衡后,能夠自動恢復平衡,這種特性叫安定性什么叫俯仰安定性指當俯仰平衡被破壞后,能夠自動恢復平衡的特性。什么叫橫側安定性指當橫側平衡被破壞后,能夠自動恢復平衡的特性。什么叫方向安定性指當方向平衡被破壞后能夠自動恢復平衡的特性。模型飛機的調整與操縱調整和操縱模型飛機的基本原理是什么人為改變模型的平衡點,以便使模型按照人的意志用另一種姿態(tài)飛行。怎樣進行升降調整和操縱調整和操縱升降舵上或下偏,模型就會抬頭爬升或低頭下滑。怎樣進行轉彎調整和操縱調整和操縱方向舵左偏或右偏,可使模型進入左轉或右轉彎?;撅w行狀態(tài)什么叫平飛?平飛有哪些條件?怎樣才能保持平飛?水平、勻速的直線飛行叫平飛。平飛的條件是:升力等于重力,拉力等于阻力。保持平飛需要動力、速度、迎角的相互配合。什么叫穩(wěn)定爬升,怎樣實現(xiàn)穩(wěn)定爬升勻速的直線(爬升角和方向不變)爬升叫穩(wěn)定爬升。穩(wěn)定爬升的條件是:F=X+Gsinθ式中:F—拉力X—阻力θ—爬升角Y=Gcosθ式中:Y—升力G—重力3、滑翔機沒有動力為什么能飛行滑翔機是靠自身重力的分力克服阻力而飛行的。所以在平靜的氣流中滑翔機只能向下滑翔,不能平飛,更不能爬升。什么叫滑翔角和滑翔比,滑翔角是怎樣確定的滑翔時飛行軌跡(即重心運動路線)與地面的夾角叫滑翔角。滑翔角由模型的升阻比確定。升阻比越大,滑翔角越小。Ctgθ=Y/X式中:θ—滑翔角Y—升力X—阻力滑翔時前進的水平距離和下降的垂直高度之間的比值叫滑翔比?;杞窃叫』璞仍酱??;璞鹊扔谏璞取;璞仁腔栊阅艿闹匾獦酥尽J裁唇谢杷俣?,什么下沉速度滑翔時每秒飛行的距離叫滑翔距離?;钑r每秒下降的垂直高度叫下沉速度。滑翔時俯沖和波狀飛行的原因是什么,怎樣調整飛行狀態(tài)原因調整方法俯沖頭重,低頭力矩過大配重,后移重心,加大機翼安裝角加大平尾安裝角,升降舵向下調整波狀飛行頭輕,抬頭力矩過大配重,前移重心,減小機翼安裝角加大平尾安裝角,升降舵向下調整滑翔機為什么也會越飛越高在平靜的氣流中,滑翔機只會越飛越低。滑翔機越飛越高,是因為在上升氣流中飛行。捕捉到上升氣流就能提高飛行成績。飛機盤旋時為什么必須傾斜利用升力的水平分力作為向心力去平衡離心力。盤旋半徑越小,需要傾斜的角度也越小。線操縱模型飛機松線是什么原因,怎樣解決線操縱模型飛機作圓周飛行時線的拉力平衡離心力起到向心力的作用,模型飛機的離心力拉緊線,習慣上叫“外拉力”。松線是因為外拉力不足,也就是離心力太小,解決的辦法就是增大離心力。決定離心力的因素反映在一個簡單的公式里:F=mV2/R式中:F---離心力,m—模型的質量,V—飛行速度,R—圓周半徑就是說,解決線操縱模型飛機松線的唯一途徑是增大模型飛機的離心力,具體的措施有:增大飛行速度。如果有潛力,這是首先方案??s短操縱線以減小圓周飛行半徑,這個辦法效果明顯。試著增加發(fā)動機的右拉角,增加垂直尾翼或方向舵的右偏角。糾正機翼的扭曲變形。增大模型質量。但是如果不同時增大拉力,就會降低飛行速度。航海模型基礎知識第一章

艦船的一般知識第一節(jié)

艦船的發(fā)展

我們的祖先在與大自然的斗爭中,從樹葉、樹干能浮在水面上,漂流在江河中受到啟發(fā),創(chuàng)造了人類歷史上最原始形式的船——獨木舟。后來又出現(xiàn)了如木筏、皮筏、竹排及簡單構架式的船舶。除了使用篙、槳、櫓等工具,依靠人力航行外,還利用風力航行。十九世紀初,隨著蒸汽機船的出現(xiàn),以及鋼鐵作為造船的材料,航運事業(yè)有了進一步的發(fā)展。由于船舶動力的不斷改革,又出現(xiàn)了蒸汽輪機、柴油機、燃汽輪機和核動力等,再加上造船材料的增加如鋼鐵、塑料、玻璃鋼和水泥等,與造船、航行技術的不斷改進,使得造船與航海事業(yè)有了很大的發(fā)展。船舶的種類越來越多,分工越來越細,專業(yè)性也越來越強。船舶的使用性能和航行性能也有了許多改進。為了提高運輸能力,有些船舶都造得很大,例如幾萬噸的客船、貨船、甚至幾十萬噸的巨型油船。由于各種現(xiàn)代助航儀器的使用,現(xiàn)代氣象觀測條件的改善及各種無線電導航、人造地球衛(wèi)星導航技術的逐步應用,船舶航行的正確與安全性能也有了相當大的提高。隨著階級的出現(xiàn),戰(zhàn)爭成了階級斗爭的形式之一。和其他技術手段一樣,船舶很久以來就被作為戰(zhàn)爭工具使用著。中外史籍記載的水戰(zhàn)、海戰(zhàn)事例,都離不開各式戰(zhàn)艦。櫓楫戰(zhàn)船、槳輪(明輪)戰(zhàn)船、駛帆戰(zhàn)船等在不同時代都曾成為海軍艦隊的主要力量,近代和現(xiàn)代階級斗爭的日趨激烈,殖民主義國家海盜式開拓和掠奪海外殖民地,帝國主義爭奪勢力范圍的戰(zhàn)爭,蘇美爭霸世界……,把現(xiàn)代許多的尖端技術用到水面、水下艦艇和海軍武器的建造中去,因此出現(xiàn)了分工精細,種類繁多的現(xiàn)代海軍戰(zhàn)斗艦艇。就是平時用于運輸?shù)母黝惔埃捕伎紤]了戰(zhàn)時的軍事用途。

第二節(jié)

艦船的結構軍事用途

一艘艦船就是一個完整的鋼鐵建筑,它在水中不僅要承擔各種設備、人員、貨物的重量,也要承受水對船體的壓力(見圖1)。在波濤洶涌的大海中航行,船體所承受的外力就更大,在太平洋地區(qū),有時一個巨浪波長達圖:船體在水中的受力二百多米。船舶航行在巨浪中,當波峰處于船的中部,船中部受到很大的向上浮力,使船的首尾重力向下,這稱為中拱,船體產生中拱彎曲(見圖2)。當浪谷在船的中部,波峰在船的首尾時,由于船首尾吃水過深,浮力增加,使船體出現(xiàn)首尾向上、中部向下的受力情況,這稱為中垂,船體產生中垂彎曲(見圖3)

為了使船舶具備優(yōu)良的使用性能和航行性能,在船體結構方面不但要使船體保持一定的形狀,而且應有足夠的強度。

船體結構的構件一般有板殼和骨架兩大部分。例如內外船底板。舷板、外殼板、橫隔墻、上下甲板等都屬于板殼;龍骨、肋骨、縱桁、橫梁等都屬于骨架。與船體前后方向近乎平行的構件叫縱向構件,如龍骨、縱桁等,與船體中央縱剖面垂直的構件叫橫向構件,如橫梁、肋骨、橫隔墻等(見圖4)。

船的首柱和尾柱是連接首端、尾端縱桁和龍骨的重要部件。船體各部件一般是用鋼板、型鋼、鑄鋼和鍛鋼等材料焊接(現(xiàn)在很少用鉚接)而成。

第三節(jié)艦船的形狀與主要尺度

船體的形狀與艦船的航海性能有著密切的關系。一般艦船的外形都是兩端較瘦的狹長流線型體,以減少航行阻力和布置各種必要的設備。從側面看,由于用途不同艦船的甲板線和龍骨線的形狀各不相同(見圖5),船首和船尾的形狀也各不相同(見圖6和7),為了提高艦船的航海性能許多艦船都有首舷弧和尾舷?。ㄒ妶D8)。表示船型性質的幾何要素是:線型圖;主要尺度;船型系數(shù)。

一、線型圖

船體線型圖是反映船體各部流線形狀的圖紙。它包括船體體型圖、側面圖和半寬圖(見圖9)。這三個圖是從三個不同方向(橫向、縱向、垂向)對船體中橫剖面、中縱剖面,投影而得。投影平面是三個相互垂直的平面(見圖10)。

中橫剖面:通過船體長度中點的橫向鉛垂平面,用符號表示。

中縱剖面:通過艦船首尾的縱向鉛垂平面,它把船體分為左右兩個對稱部分。

基平面:通過船底的水平平面,它垂直于中橫剖面和中縱剖面。

將整個船體形狀投影到上述三個平面上,僅能初步表示出船體的外表輪廓。為了完整地表示船體的外表形狀,就須將更多的船體剖面投影到上述三個平面上。

用平行于中橫剖面的一組平面切割船體時,與船體曲面相交得一組交線,稱為橫剖線,它們表示船體的橫向外形。將橫剖線的半邊投影到中橫剖面上(由于船體左右對稱,故只需半邊就可以了),即成船體體型圖(見圖11)。一般將艦體沿長度分為20等分,得21個橫剖線。自首至尾編號0,1,2,3,……20,通常將首部橫剖線(0—10)號畫在體型圖的右邊,尾部橫剖線(11~20)號畫在左邊。

用平行于中縱剖面的一組平面切割船體時,得到一組表示船體縱向外形的曲線,稱為縱剖線。把它們投影到中縱剖面上,即成側面圖。根據(jù)艦船寬度,縱剖線常取2~4個。由中縱剖面向兩舷側編號I,II,III……(見圖12)

用平行于基平面的一組平面切割船體時,得到一組表示船體水平外形的曲線,稱為水線。把水線投影到基平面上(由于左右對稱,只劃一半),即成半寬圖。視艦船吃水情況,設計水線以下常取6~10個水線,而在設計水線以上可少些。從基平面向上編號0,1,2,3……。(見圖13)。

上述情況可以看出,線型圖完整地表達了船體各處的形狀及其變化。利用它,可作艦船原理的計算,進行艦船的一般布置和艦船結構的研究。

二、主要尺度:艦船的主要尺度是指船長,船寬、舷高和吃水(見圖14)。

船長:艦船首端至尾端的長度稱為總長或最大長度,用符號Lmax或L總表示。首尾垂線之間的長度稱為垂線間長,用符號L⊥表示。

船寬:艦船最寬處的寬度,稱為最大寬度,以Bmax表示。設計水線的最大寬度稱為設計水線寬,以B表示。

舷高:在船中肋骨處,自基平面到上甲板邊緣的距離叫舷高,以H表示。水線以上的舷高稱為干舷高,以F表示。

吃水:基平面到水線的距離稱為吃水。也就是船體浸水的深度,它隨排水量變化而變化,以T表示。在艦船首尾端吃水標記量取的吃水,分別稱為首吃水和尾吃水,以T首和T尾表示。

三、船型系數(shù):

船型系數(shù)是用來概略表示艦船水下部分形狀特征的一些比值,其中最主要的有:

方形系數(shù)(排水量系數(shù))δ:船體水下部分的容積V與長方體體積LxBxT的比:δ=V/(LxBxT)。δ是小于1的系數(shù),它的大小表明艦船水下部分的肥瘦程度。

水線面面積系數(shù)α:水線面面積S與矩形LxB面積的比值:α=S/(LxB)。α是小于1的系數(shù),它的大小表明艦船水線面的肥瘦情況。

橫剖面面積系數(shù)β,船中橫剖面水下部分面積A和矩形BxT面積的比值:β=A/(BxT)。β是小于1的系數(shù),它的大小表明艦船中橫剖面的肥瘦。

長寬比L/B:對戰(zhàn)斗艦艇來說,該比值較大,輔助艦艇和貨船則較小。

寬與吃水比B/T:它的大小表明艦船相對來說是較寬還是較深。

上述系數(shù)或比值的大小對艦船航海性能有極重要的影響。各種艦般較適合的系數(shù)和比值范圍如下表:

艦艇較適合的系數(shù)和比值范圍表:

第四節(jié)

艦船的使用性能和航海性能

為了適應水上運輸或執(zhí)行各種航行、戰(zhàn)斗和水上作業(yè)等任務的需要,艦船必須具備一定的使用性能和航海性能。

一、艦船的使用性能:

船舶的使用性能包括船舶的載重量,即標志船舶的運輸能力;載貨噸位或容積,即船內所有能利用的空間;專用設備,即根據(jù)船舶的用途而專門配備的各種設備,如裝卸設備、系留設備、救生設備,捕撈設備、觀察通訊設備和軍用艦艇的各種武器裝備等:航行速度,即船舶航行的快慢,續(xù)航力,即船舶一次加足燃料、淡水和食品后連續(xù)航行的時間;居住性,指旅客、船員在船上生活條件的優(yōu)劣等。

軍用艦艇的使用性能和航行性能又叫做艦艇的戰(zhàn)斗力。例如艦艇利用本身配置的各種武器裝備如火炮(包括機槍)、魚雷、水雷,深水炸彈、導彈等向敵實施攻擊的攻擊力:艦艇利用自己的構造和設備如各個戰(zhàn)位的裝甲結構,雙層底、防雷艙、保護色,煙幕施放器、破雷衛(wèi),防原子防毒設施及各種損害管制設備等防敵攻擊、保障安全的防御力;艇在執(zhí)行任務時為盡快發(fā)現(xiàn)目標。統(tǒng)一戰(zhàn)斗指揮,保證互相協(xié)同作戰(zhàn)而應用如雷達,光學儀器、紅外線夜視儀、聲納、各種無線電通訊器材、各種視覺及其他通訊方法所組成的艦艇觀察能力和通訊能力。這些都屬于艦艇戰(zhàn)斗力的范疇。

二、艦船的航海性能:

(一)能夠裝載規(guī)定數(shù)量的載重而浮在水面上:

(二)當受風浪沖擊,以及旅客、貨物在艦船上移動時。艦船只產生一定的傾側而不致傾覆;當外力作用消失時,艦船有回復到它原來正浮狀態(tài)的能力;

(三)艦船在海上發(fā)生觸礁、碰撞或遭受敵人攻擊而致?lián)p傷等事故時,仍能保持不沉不翻的浮態(tài);

(四)應有較高的航速和消耗較小的機器功率;

(五)有較好的航向穩(wěn)定性和敏轉性;

(六)在波濤洶涌的海面上航行時,不致有猛烈的搖擺,以免船員、旅客暈船和妨礙艦船機器設備的正常運轉及武器的準確發(fā)射。

浮性:艦船在水中受到水壓力的作用(見圖15),左右兩舷的壓力相互平衡,船底的壓力D與船只本身的重量P相平衡。根據(jù)阿基米德定律,浮體的重量等于它徘開同體積水的重量,即:D=γV=P

式中:γ——水的比重(噸/立方米)淡水γ=1噸/立方米

海水γ=1.025噸/立方米。

V——船的排水體積(立方米)

已知艦船模型的線型圖,其徘水體積V可按公式求得:

V=δLBT

式中:δ——方形系數(shù)(也稱排水體積系數(shù))。

L——設計水線長。

B——設計水線寬。

T——設計吃水。

如果沒有供參考的方形系數(shù)值,不便用上式求排水體積時,則可從體型圖求出每個橫剖面面積,并將每個橫剖面面積值按站號標在直角座標系中(縱座標代表橫剖面面積值,橫座標代表船長)(見圖16),繪出橫剖面面積曲線,再用梯形法則求出橫剖面面積曲線與橫座標所圍成的圖形的面積值,即為艦船模型的排水體積V。

艦船的平衡條件為:1.重力P與浮力D作用在同一垂直線上;2.排水量等于船的全部重量,P=D。艦船必須在載重水線以上留有若干水密體積,以備在特殊情況下,例如航行在風浪險惡的海面或遭敵攻擊而破損浸水時,仍然具有一定的浮力而免于沉沒。該水密體積稱為儲備浮力(見圖17)。

儲備浮力的多少一般可用水密干舷的大小來表示。因此,在運輸船舶的舷側都畫有載重線的標志,各港口的港務局必須監(jiān)督每艘出港的船舶吃水不超過載重線標志,使其保持足夠的儲備浮力,保證航行安全。

在不同的航線和季節(jié),由于海上風浪情況不同,允許具有不同的儲備浮力。一般在夏季、熱帶水面或淡水區(qū)域,因風浪較小,干舷可小些;冬季,特別是在波浪滔天的北大西洋區(qū)域航行,干舷應增大些(見圖18)。

圖中符號。

X(S)——夏季載重線。

D(W)——冬季載重線。

BDD(WNA)——北大西洋冬季載重線。

R(T)——熱帶載重線。

Q(F)——淡水載重線。

RQ(TF)——熱帶淡水載重線。

穩(wěn)性

艦船有三種平衡狀態(tài)(見圖19):若用外力使艦船傾斜。在圖中—1的情況中,重力與浮力形成一個促使艦船回復到原來正浮位置的力矩,艦船是穩(wěn)定平衡;在圖中—2的情況中,重力與浮力所形成的力矩促使艦船繼續(xù)傾斜,直至傾覆,是不穩(wěn)定平衡;在圖中一3的情況中,重力與浮力恰好作用在同一垂線上,艦船處于平衡狀態(tài),是中性平衡。圖中2和3的情況在實際艦船上是不允許出現(xiàn)的。

怎么樣才能使艦船具有良好的穩(wěn)性呢?

1.應盡量降低艦船的重心;2.增加船寬;3.保持一定的干舷。

但船寬過大、重心過低的艦船,重力與浮力作用線之間距離很大,因而形成的復原力矩也就很大,這樣的艦船在波濤洶涌的海面上左右搖擺頻率較高,對人員工作和設備運行不利。

快速性

近二十年來,航空運輸?shù)乃俣忍岣吡?一4倍,火車的速度提高了1.5一2倍,而水路運輸?shù)乃俣戎惶岣吡?.2——0.25倍。為什么水路運輸?shù)乃俣冗@樣落后呢,因為艦船是在水中航行的,水分子密度大約是空氣分子密度的800倍,因此物體在水中前進所受到的阻力要比在空氣中前進所受到的阻力大很多很多倍;又因為物體在流體中運動時,速度越快,阻力越大,阻力的增長與速度平方成正比。

怎樣才能提高艦船的速度呢?這一方面要研究新的船型,盡可能減小水對艦船的阻力:另一方面要增加主機功率,提高推進效率。

1.艦船航行時的水阻力:

艦船航行時的水阻力通常分為以下幾類

(1)摩擦阻力:水是具有粘性的液體,艦船航行時就要克服由于水的粘性產生的阻力,這種阻力稱為摩擦阻力。摩擦阻力的大小作船體浸水的濕表面面積、船與水的相對速度、船殼表面粗糙度等因素有關。

艦船在海水中航行、外殼表面常常寄生許多水草、蛤殼、貝介之類的侮生動植物,稱為污底。這時船殼表面異常粗糙,摩擦阻力大大增加,熱帶航行的艦船尤甚。所以艦船都要定期清除污底,重新油漆,以減少摩擦阻力。

(2)興波阻力:艦船行駛時,船首對水施加壓力,把水劈開而前進,于是就激起了一組隨船前進的波浪,這就是首波。船尾在前進時,水中留出了一個低壓區(qū),成為波谷,形成了一組由船尾引起的波浪,稱為尾波。造成波浪也要消耗能量,叫做興波阻力,因為它是由于水的壓力變化而引起的,所以又叫做壓力阻力。

興波阻力與艦船的長度和速度有關。船速越高,興波阻力越大,為了減小這種阻力,把船首水線以下做成球鼻狀的流線型,利用球狀部分所形成的低壓,降低首波的高度,從而減小興波阻力。這是一種既經濟又有效的提高船速的方法。我國設計、制造的萬噸級風雷型雜貨船和慶陽號、鄭州號等同型的貨船都建造了不同的球鼻型船首,有效地減小了興波阻力。

有一種雙體船,除了使用面積寬闊、穩(wěn)性好和操縱性能優(yōu)良等特點以外,更主要的是因為一定形狀的兩個船體在一定距離內所興起的波浪可以互相抵消,從而減小了興波阻力。我國于1970年國慶節(jié)前,成功地設計、建造了一艘雙體客船“前哨8號”,已經投入營運(見圖20)

(3)渦旋阻力:艦船航行時,由于水流經過船的尾部所形成的旋渦吸收了艦船的能量,阻礙了艦船的前進,這就是渦旋阻力。盡量將船體設計成流線型,特別注意后部及尾部體型的合理性,可以減小渦旋阻力。

當然,艦船在海上航行還會受到其他阻力,如空氣阻力及洶濤阻力等等就不一一介紹了。

艦船所受水阻力為上述三種阻力之和,即:總阻力=摩擦阻力+興波阻力+渦旋阻力

模型試驗求得的艦船總阻力和艦船所要求達到的速度的乘積就是克服水阻力所要化費的功率。如果知道艦船動力裝置和推進器的效率,就可以確定艦船應該安裝多大的主機了。

能不能想辦法使船體離開這個阻力很大的水呢?經過人們反復的實踐,不斷的提高認識,終于成功的創(chuàng)造出利用水翼產生升力將船體托出水面的水翼船(見圖21);利用升力風扇在船底下形成空氣墊將船體托出水面的氣墊船(見圖22和23);利用水面空氣效應而使船體離開水面的氣動升力式騰空船(見圖24)等。它們的速度可達100公里,甚至可達到180公里。有的氣墊船還具備兩棲性能,既能在水中航行又可以在陸地、沼澤和冰雪上航行。我們相信,在不久的將來還會出現(xiàn)速度更快、更先進的艦船。

2.艦船推進器:最古老的推進器是槳和篙。后來又發(fā)明了櫓。櫓是在我國使用非常普遍的一種推進器,它的作用原理頗同螺旋槳的理論,效率比槳高。櫓的操作是往復運動,要用手搖,比較吃力。后來發(fā)明了槳輪,槳輪作旋轉運動(輪上的蹼板搏水,推船前進)可用腳踏,比較省力。蒸汽機發(fā)明以后,也采用槳輪作為船的推進器,這就是明輪推進器。在

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