如何制造轮船模型？和小螺旋桨

螺旋桨

古代的车轮，即欧洲所谓“桨轮”，配合蒸汽机，将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。构成了螺旋桨的雏型；

2、古代的风车，随风转动可以输出扭矩，反之，在水中，输入扭矩转动风车，水中风车就有可能推动船运动；

3、在当时，已经使用了好几个世纪的阿基米德螺旋泵，它能在水平或垂直方向提水，螺旋式结构能打水这一事实，作为推进器是重要的启迪。

伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量，于此同时，他提出了新的推进器——虎克螺旋桨（图1）推进船舶，为船舶推进器作出了重大贡献。

1752年，瑞士物理学家白努利第一次提出了螺旋桨比在它以前存在的各种推进器优越的报告，他设计了具有双导程螺旋的推进器，安装在船尾舵的前方。1764年，瑞士数学家欧拉研究了能代替帆的其它推进器，如桨轮（明轮）。喷水，也包括了螺旋桨。

潜水器和潜艇在水面下活动，传统的桨、帆无法应用，笨重庞大的明轮也难适应。于是第一个手动螺旋桨，不是用在船上，而是作为潜水器的推进工具。

蒸汽机问世，为船舶推进器提供了新的良好动力，推进器顺应蒸汽机的发展，成为船舶推进的最新课题。

第一个实验动力驱动螺旋桨的是美国人斯蒂芬，他在1804年建造了一艘7．6米长的小船，用蒸汽机直接驱动，在哈得逊河上做第一次实验航行，实验中发现发动机不行，于是换上瓦特蒸汽机，实验航速是4节，最高航速曾达到8节。

斯蒂芬螺旋桨有4个风车式桨叶（图2），它锻制而成，和普通风车比较它增加了叶片的径向宽度，为在实验中能选择螺距与转速的较好配合，桨叶做成螺距可以调节的结构。在哈得逊河上两个星期的试验航行中，螺旋桨改变了几个螺距值，但是实验的结果都不理想，性能远不及明轮。这次实验使他明白，在蒸汽机这样低速的条件下，明轮的优越性得到了充分发挥，它的推进效率高于螺旋桨是必然的结论。

阿基米德螺旋的引入，最早见于1803年，1829年有英国的阿基米德螺旋桨的专利。并在此基础上于1840- 1841年建造了一些民用的螺旋桨。1843年，英国海军在“雷特勒”号舰上，第一次以螺旋桨代替明轮，随后由斯密士设计了20艘螺旋桨舰，参加了对俄战争，斯密士成为著名人物。

1843年，美国海军建造了第一艘螺旋桨船“浦林西登”号，它是由舰长爱列松设计，在爱列松的积极推广下，美国相续建造了41艘民用螺旋桨船，最大的排水量达2000吨。

尽管英、美等国取得了一些成功，但是螺旋桨用作船舶推进还有很多问题，如在木壳船上可怕的振动，在水线下的螺旋桨轴轴承磨损，桨轴密封，推力轴承等。

随着技术的进步，螺旋桨的上述缺陷，一个一个地克服，以及蒸汽机转速的提高，愈来愈多螺旋桨在船上取代明轮。到1858年，“大东方”号装有当时世界上最大的螺旋桨，它的直径有7．3米，重量达36吨，转速每分种50转，当时，推进器标准不再具有权威性，由于螺旋桨的推进效率接近明轮，而且它却具有许多明轮无法竞争的优点，明轮逐步在海船上消失。

在科学技术发展过程中，许多机械装置的性能在人们还不太清楚的时候，就已经广泛使用了。但是人们在不完全理解它的物理规律和没有完整的理论分析以前，这些装置很难达到它的最任性能。螺旋桨也不例外，直到1860年，虽然它在海船上已经成为一枝独秀，但是它的成就全都是依靠多年积累的经验。螺旋桨的进步，只依靠专家们的直观推理，已经不能满足船舶技术的发展需要，它有待科学家对其流体动力特性做出完整的解释，这就促使螺旋桨理论的发展。

螺旋桨的理论研究，在船舶技术发展过程中，它比任何一个专业领域都做得多，从经验方法过渡到数字化设计，再进而应用计算机技术进行螺旋桨最佳化的设什。一个好的螺旋桨其设计是非常重要的，模型试验也起着主要的作用。

近代螺旋桨的发展，由于我国自19世纪中叶沦为半殖民地，很少有贡献。解放后，我国造船事业得到新发展，对螺旋桨技术也进行了大量设计、研究工作，为各类舰船配上了大量自己设计制造的螺旋桨。最值得骄做的是“关刀桨”的问世，它是我国在螺旋桨技术发展中的一大创造。那是在60年代，广州文冲船厂有一位师傅，名叫周挺，他根据自己几十年制做螺旋桨的经验，把螺旋桨的桨叶轮廓做成三国演义中关公的82斤重大刀的式样，他形象地叫它“关刀桨”（图4）。

“关刀桨”曾在一些船上试验航行，提高了船的航速，更奇的是螺旋的振动却大大地减弱了。在当时的长江2000马力拖轮和华字登陆艇上使用，都取得了良好的效果，这一成就，吸引了许多造船界人士。1973年，在上海首先做了“关刀桨”敞水试验研究，同时还提供了设计图谱。有趣的是，在世界著名造船国家今天开发的“大侧斜”螺旋桨，如（图5）最新舰用大侧斜螺旋桨，直径6．3米，轴功率35660千瓦，舰航速达32．8节；图6所示是最新在客渡船上采用的大侧斜螺旋桨，该桨直径5．1米，轴功率15640干瓦，船航速为23．2节。图7所示是最新化学品船上采用的大侧斜螺旋桨，该桨直径6．2米，轴功率10400千瓦，船航速16．7节。它们和“关刀桨”非常相似，其重要特征是振动，噪声小，这也是“关刀桨”所具有的特点。

　　我做轮船模型

　　今天我在家闲着没事，就想做一个轮船模型。我把硬纸板剪刀等等等等全准备好后，我就开始做轮船了。先画出两个梯形，再画两个宽度一样的长条，然后，剪下来，把梯形放两边，用胶带把纸片粘起来，为了防水，我在船底里面用塑料胶带，外面用布胶带，这样水就漏不进去了。可是我发现如果贴两层的话，有一面可能贴不牢，怎么办呢？我想来想去，想出了一个办法：将胶带事先贴在纸上，再一点一点的贴在船身上。最后，终于贴好了。我在船头做了一间房子，里面的桌子上有一张地图，这就是驾驶室了。我又搓了两根圆柱体，一根横过来，贴在另一根的上面，再贴上一层纸，这是用来做船帆的，船有了帆，速度才能变快。后面也有一个小房子，那就像现在的楼房一样，是休息的地方。在船尾有一张桌子和一把椅子，还有一个鱼竿，这些是钓鱼用的，在船两边，有一个锚，那是船停下来时不会开走。船做好了，我把它慢慢的放进水里，它慢慢的漂动着。这件事使我明白一个道理：只要努力，就能够做好。

　　做船模

　　浙江省 桐乡市乌镇植材小学五（2） 周彬彬 星期天下午，我一个人在家里觉得非常没有劲头。于是，我就走出家门去找了一个好朋友来一起玩。

　　来到我家，那一位好朋友问：“今天，我们做什么玩耍？”我说：“我们不如来做一只轮船的模型来玩一玩，好吗？”他说：“好呀！下个星期正好老师要我们做一个小模型上交，我们就把做好的轮船模型交上去得了。”我说：“对呀，我们赶紧寻找材料来做。”我们两个人就分头去寻找材料。

　　不一会儿，我已经找到了一块木板，一只小马达，一节电……他也找来了许多做轮船模型的材料。我们两个人，又去找了一本书。那本书上介绍怎么制作轮船模型。我们两个人看了一会儿就动起了手来了。我们两个人分别找了一块与轮船底部比较接近的木块，然后，拿出一支铅笔，在木板上面画了轮船的轮廓，接着用小锯锯了起来。这锯木板非常不容易，锯起来要用力，又得留点神，否则就会造成不可弥补的损失。有一个地方他锯错了一点，我就对他说不要紧，可以改制一下，成为一只新式的轮船。他听了我的话才又开心地做了起来。底部的木板锯好了，我们又把马达放到了木板上面，还固定了一下。然后，用两根细电线在马达上面的接线柱上连了起来。接着，我将细电线的两端接到一节电池上面。然后，我在中间安装了一个开关。我把开关一开，马达就转了起来。我想轮船模型已经做好了，现在我只要把它放在水上就可以启航了。

　　我到水龙头下面放了一脸盆水，放到了桌子上面。然后，我把轮船的模型放在脸盆里面的水上。我开了开关，可是，不知道怎么搞的它竟然在脸盆里打起了旋转。这时，我看到轮船模型已经做成，只是做得不太好，我已经尽力了，不管了，明天就这么交上去算了。嗯，他做得还不如我呢！我暗暗地笑了。

需要的因素是浮力原理和材质。

1、浮力原理，物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体所受的重力。因此，当比水密度大的铁钢铁做成盆状时，就可以在水中漂浮。轮船就是根据这一原理制成的。

2、造船材料，有碳素钢、合金钢、铸铁、船用钢、有色金属及其合金，以及船用型材、板材及管材等船用金属材料。要有良好的韧性是最关键的要求，此外，要求有较高的强度，良好的耐腐蚀性能、焊接性能，加工成型性能以及表面质量。为保质量和保证有足够的韧性，要求化学成分的Mn/C在25以上，对碳当量也有严格要求，并由船检部门认可的钢厂生产。

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卡通画的船都是什么颜色的

棕色中间带一点黑色阴影,和土**的阳光照耀的地方是木船

铁船大不峰时银灰色带点蓝色的

小孩怎么做简单的手工制作：简易手工帆船

教小孩子做的手工一定要注意取材简单,步骤清晰,外表可爱,这样才能激起孩子们逐步耐心地完成整个手工的过程。现在是夏天了,吃冰棍是很普通的事,就用小孩子最熟悉的冰棍吃完后剩下的棒棒做一个可爱的小船吧。这个船做好后还可以让他在浴池和游泳池玩,而且造型也很可爱卡通,保证宝宝会喜欢。

2用3根互相垂直的雪糕棍制作桅杆

3安装桅杆在船底

4剪下一小张换色卡纸,用水彩笔在上面画出船帆的卡通图案,或者写上文字。

5用乳胶把船帆安装在桅杆上。

6做好的小船

注意事项:

工具/原料

瓦楞纸

方法/步骤

1

在瓦楞纸上画出制作海盗船模型的组件。

2

用小刀切割下来。

3

在胶布的帮忙下，将组件组合起来。

4

海盗船的主体已经完成。

5

用树枝制作船帆的杆子。

6

用瓦楞纸制作船舱，同时用泡沫板固定船杆。

7

一次性筷子搭出框架。

8

安装上黑色的船帆。

9

船帆下部的固定方法。

10

另外再用瓦楞纸制作出一个跳板。

END

明轮船的制作步骤：

1、首先准备好材料包，2块模板、一块泡沫底板、4个齿轮、1根轴、1个电池盒、1个小电机、2根导线、胶。

2、拿出船底板，组装好船身，再将2号齿轮安装在轴上，把轴安装在底板预留位置，把小齿轮、导线、小电机安装在船身上，盖上盖板，船舱就装好了。

3、　将左右两个齿轮组装好，装在轴的两侧，把双面胶贴在电池盒下面，将导线连接在电池盒正负极上，把电池盒粘在盖板上装上电池，贴上泡沫底板，明轮船就做好了。

实验讲解：

拉动拉线，发条发生弹性形变，具有弹性势能，通过齿轮组将弹性势能传递转化为使明轮船行进的动能。仔细观察明轮船模型，明轮船的动力来源——发条。抽紧拉线，发条发生弹性形变，储存了弹性势能，随着拉线的放松，发条恢复原形，弹性势能转换为动能，就产生了使船前进的动力。生活中，像这样因为发生弹性形变而具有弹性势能的例子非常多。例如：拉长橡皮筋，然后松手。小朋友玩蹦蹦床时，可以在上面随意弹跳。拉弓时，箭很容易被射出去等等。你用手拉弓，身体的化学能转化为弓的弹性势能，弓的弹性势能就增加了，表现为拉弓劲越大，转化的弹性势能越多，射箭时弹性势能转化为箭的动能越多，箭射得越远。相同的还有弹簧之类的。

自制三体船模

系统总体

船体主色为**，船身尺寸约为360MM220MM110MM，主要由PVC版、塑料管、AB胶制成的一个主体船身和两个辅助船身组成。主动力电机和控制模块安装在主体船中，两个差速转弯电机各安装在辅助船身中。系统控制部分由六路要看发射与接收模块、单片机处理模块、电机驱动模块组成，见图1。系统监控部分由温度传感器、霍尔开关、单片机处理模块、液晶显示、蜂蜜器组成、见图2。

船体制作

1 船身的特点

（1） 雪茄船体——细长的船体结构保证了在行驶时既有效降低了水的阻力，又减小了风阻，有利于告诉行驶。

（2） 三体船结构——这样船体的结构可以保证高速行驶的稳定性，特别是在高速转弯时，能有效降低船身的倾斜，防止侧翻。

2 制作步骤

制作所需的材料有:pvc板、AB胶、6mm塑料管、5mm2mm小轴承、黄油等。

（1） 主船身、辅船身及其船身连接

根据图3所示的设计图在PVC板上用铅笔按照尺寸画好，然后用美工刀沿着三角尺切下，再用AB胶固定好。制作好三个船身后，通过在船身打孔，就可以用塑料管把三个船身连接起来，并用AB胶加固

（2） 制作甲板

在PVC板上按照设计好的尺寸画好，然后用刀切下，再用AB胶固定好，图4所示是 甲板正面视图，上面的造型部分可以自由发挥。图5所示是甲板背面，那个小盒子是用来安装遥控器接收模块。

（3） 螺旋桨制作与安装

螺旋桨的制作方法是先在铁片上画好尺寸，然后用剪刀剪下，再用钉子打一个2mm的小孔，套上直径2mm的钢轴，最后用AB胶固定，见图6。螺旋桨是通过小轴承安装，两个小轴承套在塑料管两端，塑料管中间加入黄油，用来防水。

电机安装见图7，使用两片PVC板夹住电机平整的两个面，再用铜线邦紧，电机转轴通过橡胶套与螺旋桨轴连接。

电机控制部分

电机控制部分的电路原理见图8。电机控制的主芯片是STC11F02E,它内置约6Mhz的RC振荡器，2KB的片内Flash程序存储器。主电机驱动用的是ST公司的L298N集成芯片，最高电流为4A，内含2个H桥的高电压、大电流双桥式驱动器，该集成电路既有较强的驱动能力和保护功能。特别是它的输入端可以与单片机直接连接，从而很方便地受单片机控制。

辅助电机驱动采用ULN2003，它是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由7个NPN复合晶体管组成，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽等特点。

Header 8H接口与接收模块信号输出连接，通过反相器滤掉干扰纹波，再与单片机P30—P35引脚连接，然后单片机根据预先编码，控制电机运行状态。

遥控部分采用的是配对的SC2262编码芯片和SV2272解码芯片。

SC2272遥控接收板上的2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，T表示自锁输出型，L表示互锁输出型，M表示非互锁输出型，后面的数字表示有几位数据。例如SC2272-M6表示6路非锁输出型。

系统监控部分

系统监控用的主芯片是STC12C4052AD，同样内置约Mhz的RC震荡器。它还具有4KB的片内Flash程序存储器，内置8bit的AD转换和两路PWM输出

两块锂电池的串联电压在8V左右，用内置的AD转换和3个100千欧的电阻串联再与电池组并联，就可以取样得到1/3的电池电压。单片机的P1引脚都可以设置为模拟量输入端口，这里只用P10引脚。根据锂电池的端电压与电量的关系，可以知道电池的电量。温度传感器DS18B20与P13引脚相连，芯片紧贴在主电机上，霍尔传感器3144与P35引脚相连，通过定时访问计数器算出转速。显示屏使用LCD1602。

1 主控板的制作

制作所需要的原件见表1。为了节省空间，电机驱动模块和系统监控焊接在同一块万用板件图10原件布局要注意散热，所以L298放在板子的一端，并加热散片。L7805发热较小，放在中间侧方便焊接。接收模块见图11，输出端通过反相器滤去干扰，并把信号取反，方便与单片机连接。这两个小板用10PIN排针与排母相连接，输出端通过8PIN杜邦线与单片机和电源连接。显示部分采用LCD

1602液晶，见图12，用10pin杜邦线与系统控制部分相连。

控制主板在系统的安装见图13首先在船体两侧伸出两条柱子用来固定上面面的甲板，然后再主电机上方，两个柱子之间插入一块大小合适的PVC板骂我们就可以吧控制板放在PVC板的上方，正好处于两个柱子底部之间，液晶屏放在船尾，用热溶胶固定。

2 遥控器的制作

首先，用PVC板做一个130mm28mm62mm盒子并喷好黄漆，用小电钻打五个直径为12mm圆孔和一个直径为6mm圆孔，见图14装上圆形按钮开关并拧紧，接下来把发射模块上的小按键通过飞线移植到固定在小盒子上面的案件，然后固定好发射板和8V小电池，盖上后盖，用螺丝拧紧即可。

程序介绍

1电机控制部分程序。按原理图定义好每个按键的端口，通过半段那个按键按下，然后执行此按键控制的电机状态。包括三级变速、后退、左转和右转。

表1

2系统监控部分程序。程序包括4个部分——中断显示时间、转速测量及显示、温度测量及显示、电量和电压显示。

设定11059Mhz为系统的工作频率，TO每计数玩46080次即50ms，中断响应一次，通过中断服务程序得到比较准确的时间1s。通过在一定时间内访问T1计数器的值，知道这段时间电机转了几圈，然后计算出转速n。

待改进的地方

1在遥控器方面的改进，可以换成用无线暑假模块做遥控器，然后把显示模块做遥控器，然后把显示模块内置在遥控器里面，这样就一目了然了，而且可以把有级调速改进为无级调速，让小船运行更加平稳。

2由于船舱通风条件不好，如果是长时间运行，L298N会过热，可以加一个小散热风扇。

通过初步完成船模，基本实现设计初衷，同时对单片机有了进一步的了解。