船用螺旋桨的叶片数，为什么不一样？多点好还是少点好呢？

这是泰坦尼克号的一个Q版模型，虽然是Q版，但是在一些重要的细节方面，它也是表现得相当准确的，比方说这船艉的螺旋桨了。

可以看到，泰坦尼克号上，有3个螺旋桨，左右各一个分别带着3个叶片，中间呢，还有一个，直径略微小一些，但是有着4个叶片。

对比这些当时拍下的照片，嘿，你不得不肯定，这玩具设计师在考证方面做得还真不错哦。唯一的遗憾是，他考证错了。

这些显示了螺旋桨细节的历史照片，根本不属于泰坦尼克，而是她的姊妹舰奥林匹克号的。从来就没有一张泰坦尼克的螺旋桨照片被留下，也没有任何一次的打捞与海底探险能证明她的中央螺旋桨是不是也是4个叶片，既然这样，人们就只好认为她一定跟她的两个姊妹奥林匹克和不列颠尼克一样，中央螺旋桨是个4叶螺旋桨了。

但是，有人在仔细的翻找了当年的各种资料，包括建造商哈兰沃尔夫船厂的日志、总设计师安德鲁斯的笔记之后，得出了一个不同的结论——泰坦尼克号的中央螺旋桨上，其实只有3个叶片——重要依据是这张，显示了三艘奥林匹克级班轮螺旋桨规格的表格。

你看这儿，1912年1月，泰坦尼克，中央螺旋桨，3个，之后就从来没变过......当然也变不了了，因为其处女秀就成了大结局。倒是奥林匹克号，其中央螺旋桨总是在4个、3个、又4个之间换来换去，似乎，在寻找着什么。诶，它在寻找什么呢？为什么泰坦尼克要用3个叶片的中央螺旋桨？这螺旋桨叶片数的多少，究竟会有什么影响呢？下面我们就来稍微了解一下。

螺旋桨之所以能够把船推着往前走，背后有着两个理论的支撑，一个是牛顿第三定律，另外一个是伯努利效应。

先说牛顿第三定律，作用力与反作用力。

螺旋桨做的第一件事情，就是将水往后推，从而获得一个把船往前推的反作用力。这件事，早在阿基米德发明他的螺旋泵的时候就在这么干了，虽然它一开始推的不是水而是谷物。

后来人们发现，咦，它也能推水呀；再后来人们又发现，咦，要是把它整个放到水里面，它竟然还能推船呀；再再后来，人们又又发现，我不用把整根螺旋泵都装在船艉，只用装一节就可以了，而且不仅可以，反而它还能把船推得更快了。

诶，这是为什么呢？因为阻力减小了嘛。好，于是人们就开始进一步琢磨了，还有啥改进的空间能让这个螺旋桨把船推得更快呢。很快他们就发现，边缘更加倾斜的螺旋桨比边缘较为平缓的螺旋桨要更加的给力。现在我们知道了，这东西叫做桨距，也就是在一个360度的旋转周期里，螺旋桨叶尖边缘，能够在轴向上所前进的距离。

叶片越倾斜，轴距越大，在同一时间里，能推过的水越多，自然能产生更大的但作用力，带来更大的推力了。

那好，是不是轴距就越大越好呢？也不是，我们来考虑一个最极端的情况——叶片倾斜来几乎躺下了，这个时候，它已经不是在往后推水了，而是将水往四周垂直的地方甩，形成涡流，效率大降，这一定不是我们希望看到的结果。所以螺旋桨上，我们将要面临的第一个妥协就是，恰当的桨距，既要大到能够推动足够的水产生足够的推力，又不能大得过分，从而将能量做了无用功。

另外一个为螺旋桨做出贡献的，就是伯努利效应了，这是一个流体力学上非常重要的理论，飞机之所以能够飞得起来，本质上也是靠它。

简而言之，对于某一个表面，流过它的流体速度越快时，带给它的压力也就越小。反之，流速越慢，则压力越大。飞机通过机翼的翼型和攻角，在机翼的上下表面制造出压力差，从而获得了升力。而船用螺旋桨呢，也通过其叶片特殊的曲率变化设计，在其前后制造出压力差，从而能源源不断的将水从螺旋桨前面的低压区吸入到后面的高压区，在高速喷出之后，来制造出反作用力。

好，那么叶片多少又跟它们之间有什么关系呢？关系很大。

假如说叶片很少，我们极端点，只用一片叶片。为了能让它产生足够的推力，就需要让它在相同的时间里推动更多的水对不对，那这就意味着，这个一个叶片的螺旋桨必须要转得更快才行。

有点像是开车时只用一档，阻力是很小，但是即使你把发动机的转速用到尽，它也跑不快是不是，反而还很伤车嘛。一个叶片的螺旋桨也是这样，很快就顶到了转速的极限，再快也快不起来。另外，转速过快之后，它还带来了一个严重的问题，空泡。

我们都知道，水的沸腾温度是跟压力有关的，压力越小则沸腾所需的温度就越低。而转速过快，则螺旋桨前面的压力就越小呀，这里的海水就很容易沸腾、蒸发，从而冒出许多的气泡。等这些气泡被带到压力稍高的地方后，它们就会破裂炸开，释放出大量的能量，破坏螺旋桨的材料，是个相当大的麻烦。

所以叶片太少，肯定不行，那就加，加几个合适呢？我们先来看看加了叶片之后的好处和坏处分别是什么吧。好处一，多一个叶片等于多了一只推水的手，原本需要更快转速才能达到的推力，现在转得慢一点也能实现了。既然转慢了，那空泡现象也能得到改善了，这是好处二。既然转慢了，那对整个动力系统的负荷也就降低了，这是好处三。还有好处四，振动更小——因为由叶片甩动的水每撞到船身上，都会带来振动，叶片越多，各自分得的力量就小，甩动的水也越弱，自然就制造不出那么大的动静了。

好处差不多就这些，再看坏处。

首先就是效率低，当叶片分布较密时，后一片叶片就总是会经过被前一片叶片搅乱还没有来得及恢复的水域，等于就使不上足够的劲，因此效率降低了。这点，在叶片数较低的螺旋桨上，是恰好相反的。第二，叶片数越多，同样功率的船，最高速度就越低。由于拥有更多的叶片，就意味着提供了更高的推力，则反过来，它对发动机提供的力也有了更高的要求了。注意牛三是怎么说的——方向相反、力量相同。于是同样功率的发动机就无法使这样的螺旋桨转得更快了，因此最高速度受到了限制，变得比更少叶片的螺旋桨更低了。当然还有一个绕不开，桨叶多了，阻力当然也大了，带来了更大的损耗嘛。

所以桨叶数的多少，主要看你要的是什么。比如潜艇，要的是隐蔽，那就多叶片慢转速，更加的安静更加的持久，效率啥的，从来都不在军用设备优先考虑的范围内。

但比如泰坦尼克，要的就是效率啦，要的就是更快的把乘客送到大西洋的对岸啦，毕竟人家白星航运买它不就是为了少花钱多赚钱吗。提高效率哪怕是由增加振动所换来的，也是值得的。所以三片叶片，或许更适合。只是，奥林匹克号就比较纠结了，换来换去的，是既想省钱又舍不得牺牲舒适呀。