推进器主要类型

螺旋桨推进器　简称螺旋桨。螺旋桨安装在船艇尾部水线以下的推进轴上，由主机带动推进轴一起转动，将水从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，利用水的反作用力推动船艇前进。螺旋桨分为固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨。①固定螺距螺旋桨。由桨毂和桨叶组成。桨叶一般为3～4片。桨叶临近桨毂部分称叶根，外端称叶梢，正车运转时在前的一边称导边，在后的一边称随边，螺旋桨盘面向船尾一面称排出面，向船首一面称吸入面。在固定螺距螺旋桨外缘加装一圆形导管，即为导管螺旋桨。导管可提高螺旋桨的推进效率，但倒车性能较差。导管螺旋桨又可分为固定式和可转式。固定式导管螺旋桨使船艇回转直径增大，可转式导管螺旋桨能改善船艇回转性能。②可调螺距螺旋桨。通过桨毂内的曲柄连杆机构带动桨叶转动，在不改变推进轴的转速和运转方向的情况下，改变桨叶的角度，即可改变推进器的推进功率和推进方向。螺旋桨构造简单，工作可靠，效率较高，是船艇的主要推进器。现代船艇的螺旋桨多采用大盘面比、适度侧斜、径向不等螺距和较多桨叶等结构形式，以减小在船尾不均匀伴流场中工作时，可能产生的空泡、剥蚀、噪声和过大的激振力。在一些高速船艇上则采用超空泡翼型螺旋桨。用于全垫升气垫交通艇的空气螺旋桨与固定螺距螺旋桨相似，是利用空气的反作用力推动船艇前进。

喷水推进器　由水泵、吸水管道和喷水管道组成。前进时，水泵自船底吸水管道吸进水流，从喷水管道高速喷出，获得水流的反作用力，推动船艇前进。倒航时，将装置在喷水管道口上方的倒车斗放入水中，高速水流进入倒车斗后，将向后方喷射的水流反射成向前的水流，在不改变主机旋转方向的情况下使船艇倒航。喷水推进器具有良好的浅水推进效率和操纵性能，较低的噪声和振动，是浅水船艇采用较多的推进装置。

矢量推进器

广义上可以指所有采用推力矢量技术的推进器，狭义上一般指飞行器上采用推力矢量技术的推进器。简而言之，推力矢量技术就是通过偏转发动机喷流的方向,从而获得额外操纵力矩的技术。我们知道，作用在飞机上的推力是一个有大小、有方向的量，这种量被称为矢量。然而，一般的飞机上，推力都顺飞机轴线朝前，方向并不能改变，所以我们为了强调这一技术中推力方向可变的特点，就将它称为推力矢量技术。

不采用推力矢量技术的飞机，发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的，产生的推力也沿轴线向前，这种情况下发动机的推力只是用于克服飞机所受到的阻力，提供飞机加速的动力。

采用推力矢量技术的飞机，则是通过喷管偏转，利用发动机产生的推力，获得多余的控制力矩，实现飞机的姿态控制。其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关，而不受飞机本身姿态的影响。因此，可以保证在飞机作低速、大攻角机动飞行而操纵舵面几近失效时利用推力矢量提供的额外操纵力矩来控制飞机机动。第四代战斗机要求飞机要具有过失速机动能力，即大迎角下的机动能力。推力矢量技术恰恰能提供这一能力，是实现第四代战斗机战术、技术要求的必然选择。

普通飞机的飞行迎角是比较小的，在这种状态下飞机的机翼和尾翼都能够产生足够的升力，保证飞机的正常飞行。当飞机攻角逐渐增大，飞机的尾翼将陷入机翼的低能尾流中，造成尾翼失速，飞机进入尾旋而导致坠毁。这个时候，纵然发动机工作正常，也无法使飞机保持平衡停留在空中。

然而当飞机采用了推力矢量之后，发动机喷管上下偏转，产生的推力不再通过飞机的重心，产生了绕飞机重心的俯仰力距，这时推力就发挥了和飞机操纵面一样的作用。由于推力的产生只与发动机有关系，这样就算飞机的迎角超过了失速迎角，推力仍然能够提供力矩使飞机配平，只要机翼还能产生足够大的升力，飞机就能继续在空中飞行了。而且，通过实验还发现推力偏转之后，不仅推力能产生直接的投影升力，还能通过超环量效应令机翼产生诱导升力，使总的升力提高。

装备了推力矢量技术的战斗机由于具有了过失速机动能力，拥有极大的空中优势，美国用装备了推力矢量技术的X-31验证机与F-18做过模拟空战，结果X-31以1:32的战绩遥遥领先于F-18。

使用推力矢量技术的飞机不仅其机动性大大提高，而且还具有前所未有的短距起落能力，这是因为使用推力矢量技术的飞机的超环量升力和推力在升力方向的分量都有利于减小飞机的离地和接地速度，缩短飞机的滑跑距离。另外，由于推力矢量喷管很容易实现推力反向，飞机在降落之后的制动力也大幅提高，因此着陆滑跑距离更加缩短了。

如果发动机的喷管不仅可以上下偏转，还能够左右偏转，那么推力不仅能够提供飞机的俯仰力矩，还能够提供偏航力矩，这就是全矢量飞机。

推力矢量技术的运用提高了飞机的控制效率，使飞机的气动控制面，例如垂尾和立尾可以大大缩小，从而飞机的重量可以减轻。另外，垂尾和立尾形成的角反射器也因此缩小，飞机的隐身性能也得到了改善。

推力矢量技术是一项综合性很强的技术，它包括推力转向喷管技术和飞机机体/推进/控制系统一体化技术。推力矢量技术的开发和研究需要尖端的航空科技，反映了一个国家的综合国力，世界上只有美国和俄罗斯掌握了这一技术，F-22和Su-37就是两国装备了这一先进技术的各自代表机种。

推进器早期的发展

在使用推进器所采用的原理是用在划船。这是一个推进威尼斯发展的一部分，但在欧洲和其他地区很可能采用别的方式使用。例如，推进一个独木舟使用一个单桨或侧滑一个独木舟与“橹”涉及到类似的技术。在中国，被称为“lu”的划桨也被公元3世纪使用。

在划线中，单个叶片从一侧到另一侧移动通过弧，注意保持以有效角度将叶片呈现给水。与螺旋桨一起引入的创新是通过将叶片附接到旋转轴而将该弧延伸超过360°。螺旋桨可具有单个刀片，但在实践中有几乎总是超过一个，以便平衡所涉及的力。

推进器的起源开始与阿基米德有关，他使用螺杆提水灌溉和救助艇，这样一句名言，它被称为阿基米德式螺旋抽水机。这可能是在空间螺旋运动（螺旋是专门研究的应用阿基米德）被用于灌溉空心分段水车埃及人了几个世纪。达芬奇采用了这个原理来驱动他的理论直升机，其中的草图涉及一个大的帆布螺丝头。

1784年，JP Paucton提出了利用两个电梯和推进类似螺丝旋翼式飞机。大约在同一时间，詹姆斯·瓦特使用螺钉推进船只，但他没有为他的蒸汽机使用它们提出。这不是他自己的发明，Toogood和Hays已经在一个世纪前获得了专利，自那时起它已经成为推动船只的一种常用手段。

通过1827年，捷克和奥地利发明家约瑟夫Ressel发明了螺旋桨其中有多个刀片周围的锥形底座固定。他在1826年2月在一艘手动驾驶的小船上测试了他的螺旋桨。他成功地使用他的青铜螺旋桨在适应的汽船（1829）。他的船“Civetta山”与48总登记吨，达到约6海里（11公里/小时）的速度。这是第一艘由阿基米德螺旋桨推进的船。在一个新的蒸汽机发生事故（裂纹管焊接）后，他的实验被奥匈帝国警察禁止是危险的。Josef Ressel当时是奥地利帝国的林业检查员。但在此之前，他收到了他的螺旋桨（1827年）的奥匈帝国专利（执照）。他在1857年去世。这种新的推进方法是对水轮的改进，因为它不受船舶运动或船舶燃烧煤的吃水变化的影响。

约翰补丁，在水手雅茅斯，新斯科舍省制定了双叶片，扇形螺旋桨1832年公开展示了它在1833年，推动跨越茅斯港行的船，并在沿海小帆船圣约翰，新不伦瑞克省，但他在美国的专利申请被拒绝，直到1849年，因为他不是美国公民。他高效的设计吸引了一致好评，在美国科学界但这时有船用螺旋桨的多个竞争的版本。

推进器螺旋桨

虽然在20世纪30年代以前有很多螺旋推进实验，但是很少有这些发明被推向测试阶段，而那些被证明由于某种原因而不能令人满意。

史密斯的1836年专利螺旋桨的两整圈。他后来修改了专利，将长度缩短到一转。

1835年，在英国，两位发明家约翰·爱立信和弗朗西斯·佩蒂特·史密斯，开始对问题分开工作。史密斯是第一个拿出螺旋桨专利5月31日，而爱立信，一个天才的瑞典工程师，然后在英国工作，六周后提出了他的专利。史密斯很快建立了一个小型模型船，以测试他的发明，这是他第一次表现出对池塘亨登农场，后来在实践科学阿德莱德皇家画廊伦敦，在那里它是由海军部长看到，威廉·巴罗爵士。担保虽名为赖特伦敦银行家的光顾，史密斯再建一个30英尺，6马力是六吨运河船烦燥叫弗朗西斯·史密斯，这是装上了他自己设计的木制螺旋桨和展示的帕丁顿运河从1836年11月到1837年9月。由于偶然的事故，两匝的木螺旋桨在1837年2月的航行期间被损坏，并且对史密斯惊奇的破碎的螺旋桨，只包括一个转弯，从大约四英里一小时到八。史密斯随后将在这个意外的发现保持提交修改后的专利。

在此期间，爱立信建立了一个45英尺的螺旋推进轮船，弗朗西斯B.奥格登于1837年，并展示了他上了船泰晤士河的高级成员英国海军，包括美国海军的验船师威廉·西蒙兹先生。尽管船实现每小时10英里的，与现有的可比速度的明轮船，西蒙兹和他的随行人员都不为所动。海军部认为螺旋推进在海上航行中是无效的，而Symonds本人认为螺旋桨推进船不能有效地操纵。在此之后拒绝，爱立信建成了第二个较大的螺旋推进船，罗伯特·斯托克顿，并让她航行于1839年到美国，在那里他很快就获得名望的设计师美国海军“第一个螺旋推进的军舰，USS普林斯顿。

显然，海军认为螺旋桨将证明不适合海上服务，史密斯决定证明这个假设是错误的。在1837年9月，他带着小血管（现配有单圈的铁螺旋桨）出海，蒸从Blackwall，伦敦以海斯，肯特，与停拉姆斯盖特，多佛尔和福克斯通。在25日回到伦敦的路上，史密斯的工艺被观察到在皇家海军官员在暴风雨的海洋中取得进展。海军部对这项技术的兴趣得以恢复，史密斯被鼓励建造一艘全尺寸船舶，以更确凿地展示该技术的有效性。

SS阿基米德始建于1838年由亨利Wimshurst伦敦，成为世界上第一个轮船要由驱动螺旋桨

阿基米德对船舶的发展相当的影响力，鼓励通过采用螺旋推进器的皇家海军，除了她对商船的影响。与史密斯的审判SS阿基米德导致螺杆驱动之间著名的拔河战的竞争在1845年HMS响尾蛇和明轮船HMS阿莱克托;前者以2.5节（4.6km / h）向后拉。

她还对另一项创新容器的设计有直接的影响，伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔的大不列颠，当时世界上最大的船舶和第一螺旋推进轮船横渡大西洋，于1845年螺旋桨设计在19世纪80年代稳定。

推进器飞机推进器

扭曲的翼型现代飞机推进器的形状是由首创莱特兄弟。虽然一些较早工程师们试图对船用螺旋桨空气螺旋桨建模，莱特兄弟意识到螺旋桨基本上是一样的翼，并且能对翼从他们早先风洞实验使用的数据。他们还引入了沿叶片长度的扭曲。这是必要的，以确保该攻角叶片的保持沿其长度相对恒定。他们最初的螺旋桨叶片只有约5%，比相当于现代的效率较低，大约100年以后。低速螺旋桨空气动力学的理解是由20世纪20年代还算齐全，但后来要求较小的直径，以处理更多的权力已经使问题更加复杂。

阿尔贝托·桑托斯杜蒙，另一个早期先锋，应用他从获得的经验与飞艇的知识，使带有钢轴和铝叶片为他的螺旋桨14条之二的双翼飞机。他的一些设计使用用于叶片的弯曲铝板，从而产生翼型形状。他们是沉重undercambered，这再加上缺乏纵向的扭曲使他们比赖特螺旋桨效率较低。即使如此，这也许是铝在螺旋桨的建造中的第一次使用。

推进器在船舶、航空等领域应用的较为广泛，主要是用来推动船舶、船艇前进的，其推动器的种类繁多，螺旋桨推进器、电动船用推进器、航空推进器、喷水推进器等等，每一种都有它特殊的用途及特点。

第一、推进器其结构简单，而且体积比较小，占用的面积及很小，因此，在应用的时候较为灵活，也体现了绿色环保的概念。

第二、该推动器的材质一般采用铝合金材料，这种材料具有很好的防腐性，其防腐性能高，而且也能够抵抗一定的水下冲击力。

第三、推进器中的螺旋桨含有三片刀片状，其转动的速度快，能够保证其工作效率。

第四、推进器还可以防止水中的一些水草的缠绕，能够减少故障的发生，而且该推动器的维护也比较方便，只要平时注意一些即可。

第五、采用高性能的马达以及蓄电池，提高了机器的工作效率，也使得其能够节约一定的电，其使用寿命较长。

第六、推进器其把手是可伸缩的，使用的时候非常的方便，还可以进行远距离的操作，而且在其安装的时候也非常的方便。

推进器是交通工具的推进设备，是将交通工具上动力装置提供的动力转换成推力，推进交通工具前行。

按照交通工具的不同，有航空推进器、航天推进器、船舶推进器。

按照原理不同，有螺旋桨推进器、喷气推进器、喷水推进器、特种推进器。

在螺旋桨推进器中又有水螺旋桨推进器和空气螺旋桨推进器之分，水螺旋桨是船舶上用的，属于船舶推进器 一类中；空气螺旋桨是飞机、直升飞机上应用的，属于航空推进器一类。

特种推进器又有许多种类，有变距螺旋桨推进器、叶片几何变异推进器 、导管螺旋桨、直翼推进器、喷射推进器、离子推进器、磁流体推进器、超导磁流体推进器等。

胶体推进器具有一般电推进的特点：1、比冲高，可通过节约推进剂的使用量而降低发射成本或增加有效载荷的比重；2、推进引起的振动小，点火期间对航天器振动干扰小；3、对航天器的控制精度高；4、寿命长。

胶体推进器的特点在于小，胶体推进器可提供微牛级推力，比冲较高，效率高，功率小，约在0.01瓦到几瓦的范围内，推进器质量小，胶体推进器工作电压在1KV到3KV左右，不是很高。

胶体推进器的推进部分没有机械运动部件，但是在推进剂供给系统中可能出现微机械部件，例如清华大学研制的胶体推进器使用了微薄膜泵来提供推进剂，这可能会影响到胶体推进器的寿命。但是由于胶体推进器使用的是液体推进剂，也不需要将其加热到气态，所以总的来讲它的推进剂储存和供给还是比较简单的。

与霍尔推进器或离子推进器相比，胶体推进器的寿命更长。

胶体推进器属于静电式电推进器，因此具有静电式推进的一些特点，例如需要加装中和器，需要考虑羽流污染问题等。

总的来说，由于胶体推进器的推力小，功率小，质量小，因此适合于对微卫星、纳卫星等微小卫星的控制。胶体推进器的技术还未成熟，但是从长远看来，这是一种很有潜力，能够被广泛使用的推进器。