Sunday, December 1, 2019

Tất tần tật về Chân Vịt Tàu Thủy

chan-vit-tau-thuy

Chân Vịt Tàu Thủy là một công trình cơ khí kỹ thuật cao, với rất nhiều kiểu dáng, chất liệu, kỹ thuật tùy môi trường, chức năng, đặc điểm sử dụng. Bài viết này Chế Bình Dân sẽ tìm hiểu sâu về cái vụ chân vịt này vì nó thường ám ảnh tuổi thơ của mỗi người.

Mục lục
1. Sơ lược chân vịt tàu

2. Phân loại chân vịt tàu

3. Hỏi đáp về tàu hai chân vịt

4. Các hệ thống chân vịt khủng

5. Tám bộ chân vịt to nhất thế giới

6. Chân vịt tàu ngầm quân sự Kilo


Hồi, nhà tôi nằm gần nhà máy đóng tàu Ba Son, Sài Gòn. Nhà máy này có một cái cầu xi măng nhỏ nối với khu dân cư Thị Nghè nên thường cho người dân đi nhờ để ra cổng chính rồi xuống quận 1 cho gần. Đó cũng chính là con đường chúng tôi khám phá suốt, sau giờ học ở trường Võ Trường Toản.

Nhà máy Ba Son rộng bạt ngàn, đây đó lau sậy cao lút đầu người, và nhiều buồng pháo, xác tàu, chân vịt, máy móc động cơ ngổn ngang. Cả một thế giới để phiêu lưu khám phá.

Thứ tôi ám ảnh và thích nhất là những chiếc chân vịt tàu thủy. Cái thì 2 cánh, cái thì 3 cánh, cái lại 4 cánh, mà cái 3, 4 cánh thường rất to, cao gấp 2, gấp 3 tụi tôi lúc đó. Tôi thường tưởng tượng ra con tàu nào có thể gắn trên mình những cái chân vịt khổng lồ này nhỉ? Rồi cái chân vịt loại nhỏ nó thường gắn vào một cái bầu xoay nhìn như tàu ngầm thu nhỏ nữa chứ.

Hôm nay tình cờ đọc được một bài nói về gia công chân vịt, cả bầu trời tuổi thơ ùa về, tôi làm bài tổng hợp từ nhiều nguồn để mọi người cùng tham khảo.

I. Sơ lược chân vịt tàu


Chân vịt là thiết bị quan trọng của chiếc tàu hiện đại. Nó là thứ đẩy tàu đi tới bằng nguyên lý Bernoulli và định luật 3 Newton: sự chênh lệch áp suất giữa mặt trước và mặt sau của cánh chân vịt khi nó quay tạo ra lực đẩy.

Các thông số quan trọng của chân vịt gồm đường kính chân vịt, độ nghiêng của cánh, tỷ số mặt đĩa (tổng diện tích mặt đạp/diện tích hình tròn có đường kính bằng đường kính chân vịt); tốc độ dòng chảy tại vị trí đặt chân vịt, số cánh, số vòng quay, profin cánh chân vịt…

II. Phân loại chân vịt tàu


Chân vịt thường được làm từ vật liệu chống ăn mòn nên có thể hoạt động trực tiếp trong nước, vốn là dung dịch ăn mòndịch, trong khoảng thời gian rất dài, có thể lên tới 10 năm. Vật liệu làm chân vịt là hợp kim nhôm, hợp kim đồng và thép không dù, với thành phần phổ biến là niken, đồng và nhôm, giúp giảm trọng lượng đến 10-15% trong khi độ bền cao hơn.

Chân vịt được tạo ra bằng phương pháp hàn, hoặc dập khuôn. Cánh quạt được rèn có độ bền cao và tốt hơn so với hàn. Chân vịt tàu biển xoay trong nước theo hiệu ứng chong chóng.

Chân vịt được phân loại dựa theo một số tính chất sau đây.

A) Phân loại chân vịt theo số cánh quạt


Chân vịt có thể có từ ba, bốn, thậm chí là năm cánh. Tuy nhiên, hầu hết ngày nay mọi người sử dụng loại ba đến bốn cánh.


Chân vịt ba cánh
  • Rẻ hơn các loại khác
  • Thường được làm bằng hợp kim nhôm
  • Hiệu suất caoTăng tốc tốt hơn các loại khác
  • Ít hiệu quả khi sử lý tốc độ chậm


Chân vịt bốn cánh

  • Chi phí chế tạo cao hơn loại ba cánh
  • Làm từ hợp kim thép chống rỉ 
  • Xử lý tốc độ chậm và tăng tốc tốt
  • Kiểm soát năng lượng biển động
  • Mạnh và bền
  • Tiết kiệm năng lượng



Chân vịt năm cánh

  • Chi phí chế tạo cao nhất trong các loại
  • Rung động nhỏ (tàu ngầm thường nhiều cánh)
  • Kiểm soát năng lượng tốt khi biển động

B) Phân loại chân vịt theo góc xoay của lá cánh quạt


Góc xoay của lá cánh quạt có thể xem như dung tích nước nó chuyển qua trong mỗi vòng quay 360 độ. Phân loại bước chân vịt chia chúng thành các loại:

Chân vịt định bước (góc cố định)
Góc nghiêng của lá cánh không thay đổi trong quá trình vận hành. Loại chân vịt góc cố định mạnh mẽ, đáng tin cậy, ổn , chi phí lắp ráp vận hành ít tốn kém, mỗi tội không cơ động bằng loại chân vịt sau.

Chân vịt biến bước (góc thay đổi)
Loại chân vịt này thay đổi góc (so với phương vận chuyển tịnh tiến) bằng cách nghiêng trục lên xuống (khiến góc lá cánh so với chiều chuyển động thay đtha. Hệ thống thủy lực sẽ giúp cánh quạt nghiêng hạ. Khả năng cơ động cũng vì vậy mà uyển chuyển hơn, hiệu quả động cơ tăng cao hơn. Mỗi tội hạn chế là gây ô nhiễm dầu ống thủy lực xuống biển do rò rỉ ra ngoài. Ngoài ra hệ thống trục cũng rất đắt đỏ khi chế tạo, triển khai và nhất là bảo trì.

III. Tàu Hai Chân Vịt FAQ


Tàu Hai Chân Vịt

Hai chân vịt thì chạy thế nào?
Loại 2 chân vịt chuyên dùng trong các vùng nước chật hẹp, đòi hỏi sự linh hoạt, tự thân vận hành như tàu lai dắt (tugboats), tàu nạo vét ădredger) hay tàu phà, đò (RoRo)…

Xu hướng ngã mũi của tàu 2 chân vịt kiểu “chụm dưới” và “chụm trên”?
 Xu hướng “ngã mũi” tức là tính năng chạy tới -> stop máy -> chạy lùi -> mũi tàu sẽ ngả về đâu? phải hay trái? Cái này tàu một chân vịt là bạn biết ngay do chiều quay của chân vịt, nên họ thường gọi là chân vị "chiều phải", "chiều trái".
Với tàu hai chân vịt thì hai cái thường quay ngược chiều nhau, bên nào quay về bên ấy (tức quay ra). Khi tàu chạy, ta thấy hai chân vịt chụm lại phía dưới, còn nếu quay ngược lại thì gọi là chụm trên. Cơ cấu hai chân vịt quay ngược chiều nhau nên dù tịnh tới hay tịnh lui thì cũng triệt tiêu lực ngang, chính vì vậy không có hiện tượng ngã mũi như loại một chân vịt.

Tâm quay của tàu 2 chân vịt?

Tâm quay trở không phụ thuộc vào chân vịt mà vào trạng thái điều khiển động.

Tàu 2 chân vịt có ổn định hơn tàu một chân vịt không?

Do không bị ngã mũi nên rõ ràng ổn định hơn rất nhiều.


IV. Các hệ thống chân vịt khổng lồ cho tàu thủy


Hình ảnh được thu nhỏ để tiết kiệm không gian. Bạn có thể click vào để phóng to và xem ảnh theo slide.

 
  
 

V. 8 bộ Chân vịt To nhất thế giới


1/ Emma Maersk



Emma Maersk

Emma Maersk 

2/ Hapag Lloyd




Hapag Lloyd 

3/ Oasis of the sea


Oasis of the sea 

4/ Titanic



 

5/ Queen Elizaberth 2


 

6/ Palmer


Palmer 

7/ Elation


 

8/ Bismark



Bismark
Bismark

VI. Chân vịt Tàu ngầm quân sự Kilo



 
Lộ chân vịt có bị lộ sóng âm?

Bức ảnh trên mạng ngày 2/1/2014 gây tranh cãi khi nó chụp rõ hình chiếc chân vịt của Tàu ngầm quân sự Kilo, hiện đại nhất của hải quân Việt Nam. Hình ảnh rõ ràng cái chân vịt 7 cánh màu cua gạch chành chạch.

Nhiều suy đoán cho rằng, biết được cấu tạo hình dáng của chân vịt sẽ biết được tần số âm và dò ra được dựa theo tiếng ồn của chân vịt đó phát ra ?! Đó chính là lý do vì sao khi vận chuyển tàu ngầm, người ta thường lấy vải trùm chân vịt lại.

Đây là lẽ là một bí ẩn quân sự lớn nhất của... cộng đồng mạng Việt Nam. Thật ra thì chẳng có gì to tát cả, khi đầy tàu ngầm khủng ngoài kia, của những cường quốc quân sự họ vẫn để khơi khơi ra ngoài đấy thôi. Việc chụp bao cho chân vịt là một nguyên tắc trong sản xuất, bảo trì của những ngành công nghiệp thôi.

Các bạn sẽ thấy tàu ngầm nước ngoài họ... trần như truồng ra sao với các bức ảnh dưới đây:

chân vịt tàu ngầm Ohio Mỹ chụp bởi... vệ tinh

Chân vịt tàu ngầm lớp Song (Tống) Type 039 của Trung Quốc chỉ
 có một chân vịt duy nhất với 7 cánh quạt được công bố năm 2012

Tàu ngầm Type 214 SSK với chân vịt không phủ kín 
nằm tại cảng thành phố Kiel, Đức ngày 13.11.2008

Tàu ngầm lớp Ghadir 949 Iran (5.8.2010) 
có thiết kế chỉ 5 cánh quạt

 
Nga cũng không ngần ngại công bố hình 
ảnh chân vịt tàu ngầm hàng khủng Lada 677 

Chân vịt tàu ngầm SSBN K-433 St. George 
đang được sửa chữa tại Nhà máy Viễn Đông Zvezda

Chân vịt đồng trục 6 cánh quạt của tàu ngầm hạt 
nhân Kostroma titan công bố ngày 7.3.2013

Trên đây là tất tần tật thông tin về chân vịt mà một DIY cần biết để chế cháo
Chúc các bạn vui.

Related Posts