船的螺旋桨是怎么工作的(Boat Propeller Work)？

船用螺旋桨是通过推动水来推动船向相反的方向前进，更准确地说，它将旋转能量转化为推力，从而使螺旋桨后部的水压增大，并移动到螺旋桨前面的减压区，带着船。所涉及的力符合牛顿第三定律-每一个作用，都有一个相等和相反的反作用力。也就是说，当船的螺旋桨把水向后推时，它推动船前进。船用螺旋桨将旋转能量转化为推力。在动力发动机发展之前，海上推进仅限于风力和手动划船或划桨。划船和划桨通常使用叶片来拖船，但使用桨叶的一种方法称为划船，它的作用最像螺旋桨，因为它把水推到船的后部。一个划桨者站在小船的尾部，用一个单桨，在水面上以或多或少垂直于船的行驶方向的弧线扫过水面，每次划过的弧线都会扭曲桨，使桨叶成30度角螺旋桨的叶片从一个平行的平面扭曲成一个几乎垂直于螺旋桨轴的平面。船螺旋桨的基本概念是由阿基米德在公元前3世纪发明的。他发明了一种称为阿基米德螺丝的装置今天使用的，它把水从低海拔输送到高海拔地区。在设计和操作上与现代螺旋钻非常相似，它仍然在世界范围内广泛应用于各种各样的任务，包括灌溉和废物管理。类似的螺钉也被用于船用推进装置的试验1776年，著名的单人潜水龟试图在纽约港击沉英国船只，它采用手动操作的螺丝推进。18世纪，随着蒸汽机的发展，动力推进技术开始应用于海上船只。最初的趋势是使用大桨来提供推力，就像在尾轮和侧轮蒸汽桨艇上一样，发明家们继续试验螺旋式螺旋桨，实际上是非常大很长的螺丝。1835年，在试验过程中，这种螺旋桨的一部分折断了，留下了一部分看起来很像现代船用螺旋桨叶片。这个断裂的螺丝推动了船的速度比传统的螺旋桨快，导致了现代船用螺旋桨的发展。海上推进所涉及的动力与航空所用的动力非常相似。例如，就像飞机的叶片一样，船用螺旋桨上的叶片不是平的，而是从一个平行的平面扭曲成一个几乎垂直于螺旋桨轴的平面。这一现象是基于20世纪早期莱特兄弟的研究，他们确定最佳推力角为螺旋桨桨叶的各个部位不同，为了提高螺旋桨的效率，桨叶相对轴扭转，人类在水上航行了几千年，大部分时间都是依靠风力或肌肉来推进的。螺旋桨是海上推进领域的最新发展，但在人类航海史的一小部分时间里，它已经上升到了无可争议的主导地位，看不到真正的挑战者；螺旋桨推动水，产生压力。