推进器是一种通过叶片在空气中或水中旋转,螺旋桨设计,把发动机动力转换成推进力的装置,它可以有两个或多个叶片与一个轮毂相连,叶片向后一面为螺旋面,或者船用推进器就像螺旋面一样。推进器有许多种,其应用也广泛,例如飞机、舰船等。
一七五二年,瑞士物理学家伯努利首次提出螺旋桨比现有各种推进器的观点,他设计了双导程螺旋桨,安装在尾舵上。一七六四年,瑞士数学家欧拉研究了其他的推进装置,如代替帆的桨轮(明轮)。推力还包括喷水。
潜水器和潜水艇在水面下运动,传统的船桨、帆船不能使用。因此,不会在船上使用的手动推进装置,将被用作潜水器的推进工具。
蒸汽发动机的出现,为船舶推进提供了新的良好动力,蒸汽发动机的发展也随之而来,成为当今船舶推进领域的新课题。
动力推进试验,1804年,美国人斯蒂芬在哈得逊河上进行了试验,他建造了一艘7.6米长的船,由蒸汽机直接推动,发现引擎不能工作,于是使用瓦特蒸汽机,进行了4节的试验,航速可达8节。
公司的螺旋桨设计有4个风车桨叶,经过锻造,它可以增大叶片的径向宽度,以选择更好的桨距和转速,并在测试时将桨叶制成螺距可调结构。经过两个星期的试航,哈得逊河上的螺旋桨已经改变了一些螺距,但是测试结果不理想,性能远不及明轮。这个实验使他认识到,在低速时,如蒸汽机,能充分发挥轮式发动机的优点,其推进效率比推力发动机高论。
随著科技的进步,螺旋桨的上述缺点一个一个地克服,再加上蒸汽机速度的提高,越来越多的螺旋桨取代了轮子。至1858年,“大东方”号装备的螺旋桨,其直径为7.3米,重36吨,转速50圈,推进器的标准已不具有地位,由于其推进效率接近明轮,但又具有许多明轮不能与之竞争的优点,明轮逐渐消失在海上。
科技发展到阶段,许多机械设备的性能已得到广泛应用,但人们对此了解甚少。但在人们没有充分认识到它的物理规律,没有进行理论分析之前,要优化它是很困难的。在1860年以前,推进船也是如此,尽管它已成为海上的“明星船”,但它的成功仍依赖于多年的经验。单靠直观推理,推进器的研制已不能满足舰船技术发展的需要,还需要科学家对其流体力学特性进行解释,从而推动了推进器理论的发展。
舰艇技术发展过程中,从经验法、数字化设计,到应用计算机技术优化推进设什,推进理论研究已经取得了专注领域的成果。推进装置的设计对其性能影响很大,模型试验是关键。