為什么有的大型船要在下水后才裝螺旋槳?:謝謝邀請(qǐng)!兔哥回答:船舶航行于茫茫大海之上,螺旋槳就是它前進(jìn)的腿,而驅(qū)動(dòng)這個(gè)腿的還有機(jī)械動(dòng)力,軸系,變速相等等
謝謝邀請(qǐng)!兔哥回答:船舶航行于茫茫大海之上,螺旋槳就是它前進(jìn)的腿,而驅(qū)動(dòng)這個(gè)腿的還有機(jī)械動(dòng)力,軸系,變速相等等。一艘大型船舶的螺旋槳是巨大的,我們舉一個(gè)例子,美國(guó)尼米茲核動(dòng)力航母螺旋槳直徑達(dá)到了6.4米,這可是兩層樓的高度了。尼米茲級(jí)航母一艘就需要安裝4部螺旋槳,一個(gè)螺旋槳的葉片就近30噸,這么大的螺旋槳安裝絕對(duì)是一個(gè)技術(shù)活。首先需要說(shuō)清楚,并不是所有的大船下水時(shí)都不安裝螺旋槳,要根據(jù)船舶下水的方式來(lái)決定,下面兔哥分享一下個(gè)人觀點(diǎn),歡迎共同探討,謝謝!
我們先說(shuō)說(shuō)船舶都有哪些下水方式:
船舶下水方式和船舶制造的平臺(tái)方式有關(guān)系,通常有以下方式:(一)重力下水方式:所謂的重力下水簡(jiǎn)單講就是直接利用滑道沖下水面,有縱向油脂滑道下水、橫向油脂滑道下水、縱向鋼珠滑道下水三種方式,所謂的油脂就是在滑道上起到潤(rùn)滑作用,鋼珠也是這個(gè)道理。重力下水的要點(diǎn)是利用船舶本身的重力結(jié)合滑道自行下水,是一個(gè)很暴力的下水方式,通常是小型船舶使用的方式。
(二)牽引式下水,這個(gè)簡(jiǎn)單講也是利用船舶船排做為基座,利用機(jī)械牽引方式,將船舶牽引至水里,和重力下水的區(qū)別主要是重力下水沒(méi)有輔助機(jī)械牽引力,而牽引力下水有機(jī)械牽引控制下水速度,屬于比較柔性的下水方式,牽引式下水也有橫向、縱向之分,同時(shí)還有利用機(jī)械牽引的小滑車載著船舶下水方式,氣囊下水方式也屬于牽引式下水方式。
(三)漂浮式下水:這個(gè)是采用浮力墩、船塢、浮船塢、注水式船塢等下水的一個(gè)方式,是重要船舶基本采用的下水方式,通常大型船舶都會(huì)采用這個(gè)方式。還有就是第四種下水方式,就是起升機(jī)械下水方式,有起重機(jī)下水和提船機(jī)下水兩種,這兩種下水方式只適合小型船舶,無(wú)法適應(yīng)大型船舶。大型船舶通常采用重力、牽引、漂浮三種下水方式。
螺旋槳的安裝和下水方式的關(guān)系:螺旋槳安裝在船舶的尾部水線下部位,大型船舶螺旋槳直徑大,船舶采用重力水和牽引式下水方式基本都是橫向和船艉部首先入水。重力下水對(duì)船舶的水壓沖擊力最大,并且船舶越大重量越重,沖擊力也越大,會(huì)對(duì)舶的螺旋槳、傳動(dòng)軸、軸系套件等等造成損傷。船舶螺旋槳和軸系是一個(gè)非常精密的部件,如果螺旋槳葉發(fā)生變形就會(huì)造成嚴(yán)重的損失,振動(dòng)加大,水流紊亂,噪聲信號(hào)增加,同時(shí)對(duì)于傳動(dòng)軸帶來(lái)?yè)p傷,增大摩擦阻力,產(chǎn)生溫度增高影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。大型船舶下水是否采取下水后安裝螺旋槳是需要船東和制造商共同協(xié)商決定的,這里涉及責(zé)任和錢的問(wèn)題。
采用船塢、浮船塢下水方式螺旋槳是否安裝不受影響:漂浮式下水也就是船塢、浮船塢下水,船舶在這樣的平臺(tái)上制造,達(dá)到下水條件后就可以下水了。下水時(shí),水是慢慢的進(jìn)入船塢,慢慢上漲,不會(huì)沖擊螺旋槳,對(duì)船艇變形系數(shù)影響小,所以,可以根據(jù)需要安裝螺旋槳。漂浮式下水方式的優(yōu)點(diǎn)是安全,建造用時(shí)短,對(duì)敏感部件沖擊小。缺點(diǎn)是檢驗(yàn)性質(zhì)不好,有的船舶需要來(lái)一個(gè)沖擊測(cè)試,出問(wèn)題好找船廠,一般民用船舶基本都是重力水。例如,美國(guó)的瀕海戰(zhàn)斗艦就是橫向重力下水,當(dāng)然三體的可不行。
船舶下水時(shí)螺旋槳是否安裝是需要決定的;船舶下水前安裝螺旋槳是一個(gè)普遍做法,優(yōu)點(diǎn)是不影響動(dòng)力、軸系的安裝,節(jié)省時(shí)間。螺旋槳的安裝要求很嚴(yán)苛,涉及到動(dòng)力、軸系等等因素,通常船舶下水需要滿足下面幾個(gè)條件,一個(gè)是船舶焊接組裝從頭至尾要完成80%以上的船體建造。二是涉及到軸系范圍之內(nèi)的水密艙室要測(cè)試驗(yàn)收合格。三是主機(jī)的底座等設(shè)備安裝完畢并合格。四是已經(jīng)進(jìn)行了軸系拉線以及校中工作,沒(méi)有問(wèn)題了才能下水。船舶先下水后安裝螺旋槳是一個(gè)傳統(tǒng)做法,并不是什么新工藝,主要是建造工藝的問(wèn)題,船舶下水后會(huì)出現(xiàn)工藝系數(shù)變形,需要下水后校中。缺點(diǎn)是用時(shí)長(zhǎng),費(fèi)用高。
現(xiàn)在基本上都是安裝好在下水,另外一個(gè)主流方式是,如果必須要后安裝螺旋槳,則先解決動(dòng)力基座和軸系的問(wèn)題,例如,可以先安裝部分軸系和部分動(dòng)力基座。因?yàn)閯?dòng)力和軸線要有一個(gè)參數(shù),必須安裝一部分。上圖就是先安裝螺旋槳,知道為什么嗎?因?yàn)樗窃诖瑝]中建造的,沒(méi)什么風(fēng)險(xiǎn)。但先安裝螺旋槳還要有一個(gè)條件,就是要掌握了船舶下水后的變形系數(shù)。為什么過(guò)去都后安裝螺旋槳和軸系,就是工藝造成的變形系數(shù)大。還有一個(gè)需要下水后安裝螺旋槳的原因是需要對(duì)艦船和結(jié)構(gòu)變形系數(shù)進(jìn)行測(cè)試,大型驅(qū)逐艦首艦型下水時(shí)通常采用這個(gè)方式,需要對(duì)這個(gè)艦型有一個(gè)數(shù)據(jù)變形測(cè)試,如果問(wèn)題不大,下一艘就直接上螺旋槳了。
總之,船舶是采用下水后安裝螺旋槳還是先安裝螺旋槳是根本船舶性質(zhì),船舶下水方式,等等方面綜合考慮,主要原則是安全,有利于縮短船舶的生產(chǎn)建造周期。即便是安裝了螺旋槳,動(dòng)力總成大型船舶通常都不會(huì)全部安裝好,下水后繼續(xù)棲裝。小型船舶基本都是一氣呵成,大型船舶需要根據(jù)情況而定。下水后安裝螺旋槳主要解決螺旋槳首水壓影響變形的問(wèn)題,另外一個(gè)就是測(cè)試性的要求,畢竟是一個(gè)精密部件。
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相信有不少的朋友都看過(guò)大型船舶的下水畫(huà)面吧,的確看著建造了幾個(gè)月甚至幾年的船舶終于下水了,不光是建造者也包括民眾內(nèi)心對(duì)于下水的畫(huà)面還是比較期待的。當(dāng)然船舶下水的方式也是多種多樣的,既有更為常見(jiàn)/且場(chǎng)面壯麗刺激的船臺(tái)下水/也有靜悄悄的船塢下水等船舶下水方式,不過(guò)這些已經(jīng)下水的船舶在下水棲裝階段,不光要完成上層建筑的續(xù)建工程,而且很多大型船舶核心的螺旋槳在下水后才會(huì)安裝。
其實(shí)對(duì)于大型船舶之所以要在下水后才進(jìn)行螺旋槳安裝工程也是有原因的:
一:前面也說(shuō)過(guò)船舶下水的方式多種多樣,但是在所有的下水方式中,除了船塢下水時(shí)通過(guò)將海水放入船塢,依靠海水的浮力實(shí)現(xiàn)船舶自浮,再依靠拖輪拖出船塢這種很是溫柔的下水方式外,剩下的船臺(tái)下水不管是橫/縱向重力下滑下水還是橫向/縱向機(jī)械拖拽下水這些下水方式都比較暴力,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)相比船塢依靠海水自浮下水而言,剩下的幾種下水方式都是將船舶扔下水的暴力下水方式,特別是重力下水這種下水方式就直接是將船臺(tái)上固定船舶的固定樁松開(kāi),讓船臺(tái)上的船舶依靠自身的重力直接掉下水去,那么在幾萬(wàn)噸的體重下,其下水時(shí)海水對(duì)船舶的沖擊力也是特別大的。
特別是現(xiàn)在幾乎所有的縱向船臺(tái)下水方式中,都是從船尾朝向水面下水的,那么在船舶接觸水面的剎那,海水會(huì)對(duì)整個(gè)船尾表面產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力。如果在船舶下水前直接在船臺(tái)上安裝好了螺旋槳,那么在下水的剎那,海水強(qiáng)大的沖擊力肯定會(huì)對(duì)螺旋槳自身的槳葉產(chǎn)生傷害,這對(duì)于整個(gè)船舶的建造是極為不利的,因?yàn)楦鶕?jù)船舶下水速度不同等原因,海水作用在船尾的沖擊力也是不同的,有的沖擊力造成的損害可能肉眼可見(jiàn),船廠還可以在交付前及時(shí)修復(fù)問(wèn)題。但是有些隱形問(wèn)題并不是肉眼可見(jiàn)的,但是卻很可能對(duì)船舶后期的航行造成影響,比如在下水時(shí)海水強(qiáng)大的沖擊力對(duì)螺旋槳的槳葉表面造成損害,那么在后期的航行中,槳葉很可能會(huì)因?yàn)樽枇^(guò)大造成船舶航行油耗增大或者更為嚴(yán)重的在航行過(guò)程中,有問(wèn)題的槳葉直接脫落的嚴(yán)重問(wèn)題;再有像海水強(qiáng)大的沖擊力造成螺旋槳安裝位置產(chǎn)生偏移,那么就會(huì)造成后期螺旋槳提前退役和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)磨損過(guò)大等問(wèn)題。所以不管是海水強(qiáng)大的沖擊力對(duì)槳葉造成了損害還是其他問(wèn)題,這些問(wèn)題都需要重新返工建造,這無(wú)形中拖慢了船舶的建造時(shí)間/增加了船舶的建造成本/拖慢了船廠后續(xù)船舶的建造計(jì)劃。
所以現(xiàn)在大型船舶在采用重力下水這種很是暴力的下水方式時(shí),都不會(huì)提前在船臺(tái)安裝整個(gè)船舶核心零部件之一的螺旋槳,而是選擇在棲裝階段再采用水下安裝方式安裝?赡苡行┤瞬惶靼,既然船尾下水會(huì)對(duì)螺旋槳產(chǎn)生損害,那么為什么不采用船頭朝向水面的下水方式呢?其實(shí)原因也很簡(jiǎn)單,大部分采用船臺(tái)下水的船舶都是民用船舶,比如更為常見(jiàn)的散貨船等中低端核心技術(shù)不那么先進(jìn)的船舶都會(huì)采用船臺(tái)下水,畢竟這種下水方式不管是從船廠自身占地面積還是船廠投資成本,以及船舶的建造成本等方面考慮,采用船臺(tái)下水都更具性價(jià)比。那么在這類散貨船的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,整艘船重心其實(shí)在船尾安裝動(dòng)力系統(tǒng)的位置,所以為了保證采用船臺(tái)下水時(shí)的可靠性,都會(huì)讓重心更靠近水面,所以這也是為什么采用縱向船臺(tái)下水的船舶都是船尾朝向水面的原因所在。
其次從一艘船舶不管是軍用還是民用船舶的整個(gè)建造成本來(lái)核算,作為整艘船舶核心零部件之一的螺旋槳的制造成本可一點(diǎn)都不低,比如一艘5萬(wàn)噸的民用船舶的螺旋槳制造成本就超過(guò)了100萬(wàn)美元,更先進(jìn)的軍用船舶比如航母使用的螺旋槳體型更大/槳葉數(shù)量更多/安裝數(shù)量更多,其總制造成本也更高。比如美國(guó)尼米茲級(jí)航母安裝了四具直徑超過(guò)6米的大型螺旋槳,其單具螺旋槳的制造成本就超過(guò)了1000萬(wàn)美元。所以光是從螺旋槳看似不起眼實(shí)際價(jià)格令人乍木的實(shí)際情況來(lái)說(shuō),為了避免下水時(shí)對(duì)螺旋槳產(chǎn)生損害,在所有的大型船舶下水方式中,也就除了船塢下水會(huì)直接在船塢內(nèi)安裝好螺旋槳外,剩下的船臺(tái)下水大部分都會(huì)選擇下水后,再采用水下安裝的方式安裝螺旋槳。
所以基于下水方式不同,很有可能在下水時(shí)海水強(qiáng)大的沖擊力對(duì)螺旋槳自身產(chǎn)生損害,所以這也是為什么有的船舶選擇在下水后才安裝螺旋槳的原因所在。當(dāng)然也不是所有船臺(tái)下水的船舶在下水前都不會(huì)安裝螺旋槳,比如有些大型船舶的螺旋槳重量近百噸,水下安裝難度更大時(shí),還是會(huì)直接在船臺(tái)上安裝好螺旋槳,只是下水時(shí)控制好船臺(tái)滑行速度即可。
因?yàn)槁菪龢痛牡撞坎辉谝粋(gè)平面上,大型的船只下水,只能靠氣墊的方法往下推,按上螺旋槳就沒(méi)法下水了,所以只能在水下按裝螺旋槳,
不是所有大型船都是下水后再安裝螺旋槳,要看船廠的總裝船臺(tái)和下水方式而定。下水后再安裝螺旋槳和方向陀的方式,主要是為了避免下水時(shí)的沖擊力造成螺旋槳和方向陀損壞。
船塢(固定船塢和浮船塢)總裝、下水都是總裝時(shí)一起安裝好螺旋槳后再下水的,這種方式比下水后更方便安裝,安裝精度也更高,根本沒(méi)有必要下水后再安裝螺旋槳。也不存在螺旋槳直徑過(guò)大,高度不夠的說(shuō)法;因?yàn)楸旧泶拙筒皇瞧街钡,而是前后有弧度的,船艏比較重,船艉較輕自然就翹起來(lái)了。遼寧艦航母的螺旋槳直徑也不過(guò)4.5米左右,翹起的船尾怎么可能不到4.5米高呢?下水時(shí),放水進(jìn)來(lái)船塢,自然就下水了。
倒退式滑軌下水也有兩種方式,一種是牽引式滑軌水下,另一種是重力滑軌水下。其中,牽引式滑軌下水是安裝好螺旋槳和方向陀后再下水的,因?yàn)闋恳交壪滤捎娩撍骱湾^鏈拉住,卷?yè)P(yáng)機(jī)電動(dòng)慢慢放、慢慢滑動(dòng)下水的,根本不會(huì)有沖擊力對(duì)螺旋槳和方向陀產(chǎn)生損壞的可能性。船艉翹起向前滑動(dòng),也不存在艉部高度不夠。
重力滑軌下水,因?yàn)檫@種方式下水一般都是采用滾軸、滾珠上面抹油,然后船在上面滑趟,利用船體自身的重力沖入水中,船艉在前先入水;這樣下水的沖擊力非常大,越重的船,沖擊力就越大;因此,為了避免損壞螺旋槳和方向陀,才需要下水后再安裝。
側(cè)滑式下水,這種方式下水的沖擊力也很大,但是,這種方式的主要受力面在側(cè)面,對(duì)螺旋槳和方向陀影響不大;也會(huì)有船主要求下水后再安裝螺旋槳和方向陀,不過(guò),一般這種方式下水,都會(huì)商量著辦。由于螺旋槳及其軸系是非常精密的部件,水下安裝容易造成比較大的誤差,通常都會(huì)在岸上安裝好基座和軸,水下只簡(jiǎn)單安裝螺旋槳轉(zhuǎn)葉盤和方向陀板即可,既方便水下安裝,也能保證精密度。
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