Mis on kruvipropeller?

Kruvikruvi on seade, mis koosneb nurga all olevate labade komplektist, mis pöörlevad ümber rummu, et anda tõukejõudu. Propellerid on mõeldud kasutamiseks erinevates keskkondades, nagu vesi või õhk, kuid need kõik kasutavad samu põhimõtteid. Kui labad pöörlevad, tõmbavad nad õhu või vee propellerist eemale, tekitades tõukejõu. Seda tüüpi propellereid kasutavad laevad, allveelaevad, lennukid ja helikopterid, nagu ka ventilaatorid, tuuleveskid ja turbiinid.

Sarnaselt oma nimekaimuga töötab kruvikruvi kruvi sarnaselt, keerates läbi vedeliku, näiteks vee või õhu, sarnaselt kruvi liikumisega läbi puidu. Labad on kinnitatud sõukruvi rummu külge nurga või sammuga ja need toimivad sarnaselt kruvi keermega. Järsk samm tekitab rohkem edasiliikumist, kuid seda on raskem pöörata. Enamik labasid on pigem väändunud kui tasased, mis tähendab, et samm varieerub laba pikkuses, mis annab propellerile suurema efektiivsuse.

Kruvipropellerid töötavad õhku või vett eemale lükates ja Newtoni kolmanda seaduse kohaselt tekitab see liikumine tõukejõu vastupidises suunas, lükates sõiduki edasi. Lennukite ja helikopterite sõukruvide labad on pikad ja kitsad ning laevad kasutavad laiemate ja lühemate labadega propellereid. See on peamiselt tingitud õhu ja vee tiheduse erinevusest. Õhk on palju vähem tihe kui vesi, seega tuleb tõukejõu tekitamiseks liigutada rohkem õhku. Lisaks ei pea laevad, mis on loomulikult ujuvad, liikuma piisavalt suure kiirusega, et saavutada tõstejõudu, mis vähendab veelgi nõudlust veepõhiste propellerite järele.

Kruvipropelleri varaseimad juured asuvad Archimedese kruvil, kastmiseks kasutatava silindri sees pöörleval tigu. Arvatakse, et Archimedes lõi selle kolmandal sajandil eKr. Tuuleveskid pärinevad vähemalt üheksandast sajandist. Leonardo da Vinci visandas 16. sajandil helikopteri plaanid, muutes selle kõige varasemaks disainiks kruvipropelleri kasutamiseks sõiduki liigutamiseks, kuid loomulikult ei ehitanud ta seda masinat kunagi. 1796. aastal lõi USA leiutaja John Fitch aurupaadi jaoks teokujulise sõukruvi.

Kaasaegse kruvipropelleri leiutaja üle on vaidlusi. 19. sajandi alguses töötasid mitmed leiutajad iseseisvalt kruvipropelleri kallal laevade edasitõukimiseks. Nende uuendajate hulka kuulus Inglismaal Francis Pettit Smith; Robert Wilson, James Watt ja James Steadman Šotimaalt; Frédéric Sauvage Prantsusmaalt; Richard Jordan Gatling, John Stevens ja John Ericsson USA-st; ja Joseph Ressel Austriast. Smith ja Ericsson taotlesid patente 1836. aastal ja üldiselt tunnustatakse neid kruvikruviga sõukruvi loomise eest.