PHÒNG KHÁM LAO ĐỘNG TRẺ EM
Đằng sau đuôi tàu, trong một dòng bọt. Phòng thí nghiệm Khoa học Trẻ em Cẩm nang / Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em Một chiếc xe tay ga đua nhanh nhẹn và một chiếc tàu chở dầu dài nửa km, một chiếc tàu ngầm hạt nhân và một chiếc tàu kéo trên sông - những con tàu khác nhau này và hàng chục chiếc khác di chuyển trong và dưới nước với sự trợ giúp của chân vịt. Chín trong số mười tàu tự hành hiện đại được điều khiển bằng chân vịt.
Các nhà thủy sinh học đã nghiên cứu hàng trăm cư dân của sông, hồ và đại dương - từ tôm đến mực, từ cá đuối đến cá voi, nghiên cứu kỹ lưỡng cách di chuyển của chúng trong nước. Không ai trong số họ được thiên nhiên ban tặng bất cứ thứ gì giống như cánh quạt. Giống như bánh xe, động cơ chính của hạm đội hiện đại không có chất tương tự trong tự nhiên. Trục vít của con tàu là hậu duệ của trục vít do Archimedes lỗi lạc tạo ra để nâng nước. Nếu chúng ta cũng nhớ lại định luật Archimedes, thì hóa ra việc vận chuyển ngày nay có nghĩa vụ hai lần đối với Syracusan vĩ đại ... Năm 1793, nhà toán học người Pháp Ponton đề xuất sử dụng chân vịt để đẩy tàu. Ba thập kỷ sau, nhà phát minh người Séc I. Ressel đã tạo ra thiết kế vít đầu tiên - máy khoan. Và vào năm 1836, một tai nạn đã dẫn đến việc chiếc vít này nhường chỗ cho chiếc vít có hình dạng ngày nay - chiếc có cánh. Trong quá trình thử nghiệm, một chiếc máy khoan dài như một chiếc máy xay thịt đã bị gãy và con tàu đi nhanh hơn. Năm 1849, lợi thế của cánh quạt đã được chứng minh trong một cuộc chiến công bằng. Các tàu hơi nước của Anh, Niger chạy bằng chân vịt và Basilisk có bánh, cả hai đều có động cơ 400 mã lực, được kết nối bằng dây cáp, khởi hành ngược chiều nhau. Đó là một cái gì đó giống như một cuộc chiến kéo co. Trong hơn một giờ, con tàu vít ga kéo đối thủ với tốc độ 1,5 hải lý/giờ. Đúng vậy, sau cuộc thi này, những chiếc tàu hơi nước có mái chèo đã được chế tạo trong hơn một thập kỷ. Nhưng rất có thể, theo quán tính ... Globtik Tokyo, công ty hàng đầu của đội tàu chở dầu thế giới, có động cơ trên tàu với tổng công suất 45 mã lực. s., sức mạnh của động cơ tàu phá băng "Ermak" - 000 42 l. s., tàu chở khách "Nữ hoàng Elieabet-0" - 2 lít. Với. Nhưng năng lượng không phải là tất cả: nó phải được sử dụng. Con tàu di chuyển bằng cách ném dòng nước, nói cách khác, tất cả các tàu tự hành đều là thủy phi cơ. Các bánh xe loại bỏ nước bằng cách ấn vào nó bằng một lưỡi - một tấm. Với vít, quá trình này phức tạp hơn. Mỗi lưỡi của nó phục vụ như một loại cánh. Khi cánh quạt quay trong cột nước, một vùng hiếm được hình thành trên một bề mặt của cánh và vùng nén trên bề mặt kia. Sự chênh lệch áp suất tạo ra lực nâng của cú đánh và tổng lực nâng của các cánh là điểm dừng của chân vịt. Không giống như một ốc vít thông thường, đầu của nó di chuyển theo từng vòng quay bằng một bước của đường vít, chân vịt, giống như nó, loại bỏ sợi chỉ, ném lại rất nhiều nước. Khối lượng này càng lớn, điểm nhấn càng mạnh và vít càng tốt. Có vẻ như để tăng điểm nhấn, chỉ cần tăng tốc độ là đủ. Nhưng đồng thời, nó không còn là sự nghiền nát, mà là sự đứt lìa của một sợi nước vô hình. Áp suất ở mép trước của lưỡi dao thậm chí còn giảm xuống và nước sôi lên, tạo thành vô số bong bóng. Ngay khi bong bóng bay ra khỏi vùng áp suất thấp, nó sẽ xẹp xuống: nó bị cột nước nén lại. Cái chết của mỗi bong bóng đi kèm với một vụ nổ vi mô. Tiếng nổ của bong bóng trên cánh chân vịt không chỉ gây ra tiếng ồn và độ rung. Màng oxit bảo vệ phá vỡ kim loại, quá trình xói mòn xâm thực bắt đầu. Cánh chân vịt, có thể bị xâm thực, giống như một mục tiêu bị đạn bắn thủng. Cavitation xảy ra ở một số vòng quay chân vịt. Để thoát khỏi hiện tượng cực kỳ khó chịu này, bạn cần giảm tốc độ. Nhưng rồi lực đẩy của con vít sẽ giảm xuống, lực đẩy của nó. Cuộc chiến chống xói mòn kim loại hàng hải đã dẫn đến một giải pháp kỹ thuật nghịch lý: họ quyết định tăng cường xâm thực. Cánh quạt có lưỡi của một cấu hình đặc biệt đã được tạo ra. Ở tốc độ cực cao, các bong bóng điều hướng bắt đầu bao phủ toàn bộ bề mặt làm việc của lưỡi kiếm, tạo thành một bong bóng hơi nước khổng lồ. Việc tăng tốc độ của vít như vậy hầu như không làm thay đổi áp suất trong bong bóng hơi và áp suất phía sau lưỡi dao và tổng điểm dừng tăng lên. Vít như vậy được gọi là supercavitating. Đối với các tàu thông thường, chúng không hiệu quả, nhưng không thể thiếu khi bạn cần đạt tốc độ trên 40 hải lý. Ví dụ, tàu cánh ngầm tuabin khí "Typhoon" của Liên Xô được trang bị một chân vịt siêu sủi bọt. Các lưỡi quay trong một điệu nhảy tròn liên tục. Chỉ cần một trong số chúng "mất thời gian" để toàn bộ cánh quạt rung lên, và đằng sau nó là toàn bộ nguồn cấp dữ liệu. Chuyện xảy ra là do chân vịt bị rung nên cần phải đóng lại con tàu. Đó là lý do tại sao các vít được cân bằng với sự chăm sóc đặc biệt, hình dạng của các cánh và độ nghiêng của chúng được xác minh bằng các mẫu đặc biệt, bề mặt được đánh bóng để hoàn thiện như gương ít nhất mỗi năm một lần. Nếu khi kiểm tra một con vít đã hoạt động được một thời gian, trên bề mặt của nó có những ổ gà sâu hơn một milimét, chúng sẽ được trát bằng hợp chất epoxy và đánh bóng lại để có lớp hoàn thiện như gương. Một vấn đề cụ thể là việc lựa chọn kim loại cho chân vịt. Do bị ăn mòn nghiêm trọng trong nước biển, thép thông thường thực tế không thể chấp nhận được. Đủ để nói rằng trên tàu phá băng "Murmansk" trong hai năm hoạt động, mỗi lưỡi xoắn ốc đã giảm trọng lượng 200 kg. Đây là từ thép hợp kim đặc biệt! Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều chân vịt tàu được làm bằng đồng thau hoặc đồng thau. Khả năng chống ăn mòn của đồng thau lớn hơn một trăm lần so với thép thông thường. Nhưng trong nước biển, đồng thau cũng dễ bị ăn mòn - kẽm bị rửa trôi khỏi nó. Các khu vực có hàm lượng kẽm thấp được bao phủ bởi các vết nứt, độ bền của lưỡi giảm. Một vết nứt nhỏ mở ra và đóng lại theo từng vòng quay của vít, các sản phẩm ăn mòn mài các cạnh của nó, mở rộng nó. Và rồi đến lúc kim loại không chịu được và gãy ... Đồng thau không phải là một kim loại rất bền. Đối với cánh quạt tốc độ cao, nhôm mangan hoặc đồng niken-nhôm thường được sử dụng hơn, độ bền gần bằng độ bền của thép hợp kim và khả năng chống nước biển cao hơn nhiều lần so với đồng thau. Những chiếc vít nặng hơn 50 tấn được đúc từ đồng như vậy cho các tàu container và tàu chở dầu siêu tốc hiện đại. Tuy nhiên, các hợp kim như vậy không chịu được va chạm ngay cả với băng nhẹ. Do đó, đối với tàu phá băng, cần phải sản xuất cánh quạt bằng thép không gỉ hợp kim, bao gồm đồng, mangan, niken, titan và một số chất phụ gia khác. Câu chuyện về vật liệu hiện đại cho chân vịt tàu thủy sẽ không đầy đủ nếu không nhắc đến nhựa. Tàu đã có chân vịt nylon đúc. Nhưng chỉ trên những con thuyền nhỏ. Ngay cả những cánh quạt nylon được viền bằng các tấm thép cũng không thể chịu được tải trọng cơ học khổng lồ mà chân vịt của những con tàu lớn mang theo. Nhưng cánh quạt đã tồn tại được một trăm năm mươi năm và những thí nghiệm đầu tiên với cánh quạt bằng nhựa chỉ bắt đầu cách đây khoảng mười năm ... Tác giả: M.Korotkiy, M.Nayding Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em: ▪ Kính thiên văn không có kính đơn ▪ Không khí gồm những chất khí nào? Xem các bài viết khác razdela Phòng thí nghiệm Khoa học dành cho Trẻ em. Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này. Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất: Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
Tin tức thú vị khác: ▪ Coca-Cola trên cánh đồng và trong cuộc săn lùng ▪ Tin tức giả mạo lan truyền trực tuyến nhanh hơn sự thật ▪ Cảm biến sinh trắc quang học dày 1 mm ▪ Máy quay video cho động vật có khay nạp được tích hợp sẵn Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới
Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí: ▪ phần của công trường An toàn điện, an toàn cháy nổ. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Một người đàn ông đơn giản. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Những gì được viết trên bảng đen? đáp án chi tiết ▪ bài Sơ cứu khi bị ngộ độc. Chăm sóc sức khỏe
Để lại bình luận của bạn về bài viết này: Tất cả các ngôn ngữ của trang này Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web www.diagram.com.ua |