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創新發明：可用於船舶驅動的百葉窗板式推進槳
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| 2017-06-06 08:19:33 |
| 文章內容 |
| 上一篇博文談到我的創新發明，如何用於可垂直起飛的撲翼飛機推進槳。根據觸類旁通的思維模式，其實同樣的發明思路，也可用於船舶推進槳，以取代傳統的螺旋槳。 其實，板式推進法早就用於人力驅動的小船，只是達不到動力學意義上的精致。 下圖的搖櫓小木船，本質上就是板式推進槳：  本網名博武際可教授，還專門寫了一篇大作，詳細分析了搖櫓的力學性質，吸引了一萬六千人圍觀：談搖櫓。 稍微帶點情趣的當屬娛樂性質的腳踏船，如下圖：  這種板式驅動，實際上是基於旋轉運動的板式驅動，其動畫原理圖如下：  上述兩例傳統模式，因船體受力方向，無法與推水方向嚴格平行，故而效率很低，直接用於大型機動船舶是不可行的。 大型船舶100%使用螺旋槳推進系統，如下圖：  其水流情況見下圖：  然而，螺旋槳並沒有好到哪裡去，只是驅動簡單而已。總之，使用旋轉的驅動方式，是人類的獨門偏好。 用上我的百葉窗板式推進槳後，船體驅動力，可以始終平行於水面和前進方向，理論上最大限度地利用了動力能源，能很好契合船用柴油發動機的威力。 更奇妙的是，通過控制4扇百葉窗，可以省去或輔助舵控系統，實現方便的轉向功能。例如右邊的兩扇百葉窗全開，可以右舷轉彎；左邊兩扇百葉窗全開，則左舷轉彎。 由於水的比重比空氣大數百倍，不像用了同樣推進系統的撲翼機，非得使用脈沖輸入，船用完全無需驅動端脈沖輸入。現有船用柴油機生產廠，若能生產直接往復式沖擊的柴油機，既可節約成本，又方便了新的動力推進系統的應用。 直接應用現有內燃機，還得配置將圓周運動轉換為往復運動的變速箱，雖麻煩且效率略有降低，但也很方便，不用驚動內燃機廠改生產線。 下圖是我發明的船用百葉窗板式槳原理圖：  下圖示意了船尾的推進系統布局：  采用此系統的船舶，過去螺旋槳特有的空化（cavitation）現象，可以有效杜絕，能提高槳的使用壽命。 螺旋槳旋轉時，雖然水主要產生平動，但還會附帶產生旋動，而旋動會產生很大的浪花，造成局部低壓。此時水中游泳的人，或者大魚，若是過於靠近螺旋槳，基本上必死無疑，而且死的很慘。 我的百葉窗槳就無此問題。水不帶旋，人或魚若意外靠近，雖仍有危險，但要命的可能性低得多，一般會被直推到船尾很遠處。 推廣創新發明之所以不易，有時主要因為產業聯動的配套跟不上。拿這個發明來說，需要配套的船用柴油機，最好應改型，以適應直線驅動的需要。這些都是牽一發而動全身的事情。 再此，我願意登高一呼：內燃機產業，別死守扭矩輸出的傳統產品一輩子，要盡快成立一個行業聯盟，指導直線驅動發動機的標准化，為其分出一部分產能，以呼應新的驅動方式如雨後春筍般湧現的局面。 據說中國以後的航空母艦、護衛艦，將像下餃子那樣，大批量生產、下水服役。若能使用我的這一發明，當驚世界殊！ 真有趣，我的創新發明，本質上像是一顆大白菜，拿來炒了三道味道鮮美的好菜！呵呵。 轉載本文請聯系原作者獲取授權，同時請注明本文來自魏焱明科學網博客。 鏈接地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2339914-1059344.html 科學網有大量網友精彩跟貼評論，不容錯過。 |
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文章評論
| 太尉 | 無題 先做了和螺旋槳推進的效率比較，再說不遲。
2017-06-06 11:37:55 | 引用 |
| 無題 2017-06-06 14:10:17 | 引用 |
kiwaho |
| icecream | 無題 傳動部分和推動百葉窗太過復雜，可靠性很低吧，在水裡有點海帶漁網纏住怎麼辦？
2017-06-06 14:40:28 | 引用 |
RE:
給出實驗方法和數據我看看（短信亦可） 2017-06-06 15:15:44 | 引用 |
太尉 |
| 逸立 | Re: 創新發明：可用於船舶驅動的百葉窗板式推進槳 百葉軸端軸承的工作壽命是個問題······
 2017-06-12 13:34:29 | 引用 |
| 無題 請問這四個驅動裝置的安裝位置？
裝在側面無法靠岸，裝在底部到處擱淺。 恕我直言，這是一個傻瓜設計。 2017-06-12 13:57:21 | 引用 |
jerry8888 |
| rainfly | 無題 百葉窗板縮回時不是向回推水嗎？
根本行不通 2017-06-12 14:16:55 | 引用 |
| 無題 2017-06-12 16:13:08 | 引用 |
kiwaho |
| kiwaho | 無題 2017-06-12 16:14:29 | 引用 |
| 無題 復雜，易發生故障
往復運動效率低 2017-06-12 16:20:27 | 引用 |
rainfly |