看看鱼游的有多快，再看看水母游的有多快就知道为什么了。

你问出这个问题，说明你真的用心琢磨这件事了。本人是远洋船舶轮机长，虽然对设计理论很欠缺但至少在这方面有一些接触，尝试给你一个回答，肯定有太多的不足，希望你不要把我的答案作为标准，多参考一下大家的意见！

船舶螺旋桨的配置原则是基于航运公司对船舶制造厂对船舶航速的要求而定的，他涉及到螺旋桨的个数和螺旋桨的尺寸。一般来说，如果带动螺旋桨的发动机功率一定，那么二个螺旋桨肯定比一个螺旋桨更能产生较大的推力，船速更会增加，以此类推。大家都知道的泰坦尼克号，就有三个螺旋桨！

但是，真的是螺旋桨越多就越好吗？不然！每一条船舶在铺设龙骨进行制造之前，航运公司都已经根据航运市场规律确定了这条船的航速，比如运送煤炭粮食的散货船，其货物性质决定了运送煤炭的船舶速度没有必要那么快，这是市场决定的。因此，在有限的船舶舱容下，越少的螺旋桨，可以提供更多的货物舱容。而早年如泰坦尼克号之所以使用了三个螺旋桨，这也是市场和技术的约束。那个时候船舶发动机只有蒸汽机，功率不高，所以，为了增加大西洋航运竞争力，白星轮船公司才让造船厂配置了三个螺旋桨。现代商船包括速度最好，吨位最大的超级集装箱船舶，由于单机功率已经达到近七八万千瓦，十万匹马力，一个螺旋桨就足够产生让船舶有每小时二十多海里的航速，所以不会配置多个螺旋桨。但是航母由于不考虑经济效益，更没有什么货运市场概念，因此，他就可以配置多个螺旋桨，从而产生更大的推力！

不知道你喜欢不喜欢我的解释！

为何先进核潜艇和驱逐舰大多使用泵射推进？

福特号航空母舰上的螺旋桨，重达30吨，请对比左下角那5人。图片来自Jeff Head。

在我们印象中，船无非就是在尾部吊装一个或几个螺旋桨以进行推进，如上图福特号航母这般。

然而，不少非军迷朋友所不了解的是，诸如美国海狼级核潜艇，英国机敏级等先进核潜艇，却是使用“泵射推进”。

而像美国濒海战斗舰等这样的高速舰使用的又是“喷水推进”，咱们先说后者，因为两者极为类似。

何为喷水推进？上图为美国濒海战斗舰独立号，它使用的就是“喷水推进”。

使用“喷水推进”的舰船，我们任何时候都甭想看到它的螺旋桨，最多只能看到上图那4个装置。

怎么运作的？

运作的大概原理就如上面的剖视动图。静态图如下：

推进时，就是下图这样子。

据一些资料上说，某大型船只上的喷水推进装置，其总流量非常惊人，相当于美加边界的尼亚加拉瀑布的平均水流量。

图片来自Jim2B。

到这里，有的网友会有疑问，传统的螺旋桨外露推进，可以方便转向和倒车。而使用喷水推进的船只又是如何实现拐弯和倒车的？

倒车很简单，原理恰如上面的动图。

而转向的原理，咱们来看看美国濒海战斗舰独立号的变种姊妹舰，USS Tulsa (LCS-16) 塔尔萨号。

塔尔萨号安装4个喷水推进，全功率推进时，每秒的水流量24000加仑，合每秒90吨水流量。

作为对比，我国黄果树大瀑布水流量一般保持在每秒8至12吨，当然，黄果树片区普降大雨时例外（最大时，黄果树大瀑布水流量高达每秒690吨）。

濒海战斗舰上的每一个“喷水推进”装置都如此灵活，这让濒海战斗舰相比于其他战舰，操作更灵活。

泵射推进“泵射推进”与“喷水推进”原理是相似的，只不过，前者用在核潜艇上，后者多用在军舰和民用船舶上。

一个在水面，一个潜行于水下，我们总不能期望它们的推进装置长相一样，称呼还一样。

老式潜艇上的螺旋桨，图片来自Weston Westmoreland。

而现代的先进核潜艇是看不到螺旋桨的。

某些先进核潜艇的泵射装置如上图，而实物图如下：

图片来自美国海军研究所的Jeff Head。

上图为造价23亿美元的美国弗吉尼亚级攻击型核潜艇，因为核潜艇都是各大国的核心机密，故这艘弗吉尼亚级攻击型核潜艇上浮时，其泵射装置是用一块布遮挡起来的，其内部结构无法知晓。

因此，我们只能通过上面这张大概的参考图来略知一二，而实际结构可能会出入很大。

总之，我们只要知道，泵射推进跟喷水推进有一点是类似的，都是用“管子”将螺旋桨包起来。

有哪些优势？核潜艇使用泵射推进，核心出发点就是为了静音。螺旋桨外漏容易产生空泡噪音，这会让核潜艇难以成为真正意义上的“大洋黑洞”。

上图为螺旋桨在水中产生空泡的高速摄影图。空泡的产生跟压力密切相关，而用“管子”把桨叶包起来后，管子里的水流很急，桨叶受到的动压很大，空泡不容易产生。

美国海军工程试验站为了对比泵射推进和普通螺旋桨推进时的噪音。他们上世纪曾经做过对比实验，结果表明，泵射推进比普通的螺旋桨推进最高可低20分贝左右，差距非常大。

而在舰艇上使用喷水推进，最大的好处是操纵性和倒车性能优越；舰体外的附件少，减少了阻力。

另外，跟外露螺旋桨相比，使用喷水推进的船可在浅水活动，因为只要入水口被淹没就行。还有就是，因为旋转部件是包裹起来的，所以里面的桨叶能得到很好的保护，不会切割外面的礁石和鱼儿。

鲸鱼背上的累累疤痕，拜某条船的上的螺旋桨所赐。

也正因此，一些救生艇也使用喷水推进。原因不难理解，我们得把人完完整整地救上船，而不是弄成几块后……

出品：科普中国

制作：寒木钓萌

监制：中国科学院计算机网络信息中心

“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。

本文由科普中国融合创作出品。

螺旋桨的发明应用已有二百多年的历史，它被广泛应用于民用轮船，更被用于军事上的各种舰艇潜艇上。随着制造技术提升和战事需要，传统的螺旋桨已不能适应海军作战要求了。在上世纪80年代，英国攻击核潜艇“特拉法尔加”率先装备了一种新型泵喷(射)推进器，这种推进方式可以有效降低核潜艇在水下幅射产声的波纹噪声。很快引起了各国海军的关注。象海军强国法国美国等加速效仿研制装备自己潜艇。在海军家族里除了航母被称之为“海上巨无霸”之外，那就是被称为“水中蛟龙” “水下虎鲸”核潜艇，还有被称为“水上多面手导弹驱逐舰。目前美英等国海军核潜艇用上了有轴喷射最先进推进器。我国在这方面也是后来居上，中国工程院院士、中国武汉海军工程大学马伟民少将所带领的团队研制出了“潜艇无轴泵喷推进器”整整领先有轴泵喷推进器一代，如果试验定型装备在我国海军核潜艇上来无踪去无影是真正的水下虎鲸了。这种无轴泵喷推进器所产生的幅射噪声相当小，速度越快越小，降噪就是为了不被敌方声纳捕捉。未来的推进器正向高航速，安静型发展，高航速每小时30节，低噪声航速每小时20节。这也是为什么潜艇和驱逐舰需要更新泵射推进器的原因。(图片源于互联网)