进装置和吊舱式（或导流罩式）喷水推进器等 与传统的有舵操纵的螺桨式舰船相比，无舵操纵的喷水式舰船的机动性能要强得多，而且减少了许多不必要的能量和功率损耗，其潜在的经济价值和军事价值不可低估。
1.3.5 电力推进
一直以来，船舶推进方式是船舶科技工作者们研究的一个重要领域。传统的船舶推进方式是利用原动机直接推进。而船舶电力推进则是一种由原动机带动发电机发电，经变频器把满足要求的电流送到推进电动机，从而驱动螺旋桨的推进方式。它具有体积重量小、布置灵活、安全可靠性好、自动化程度高、环保效果好等特点，深受各国造船业的青睐。事实上，舰艇电力推进的应用历史悠久，二战时期曾流行一时。当时，美海军建造了数百艘电力推进战舰。当时采用电力推进的主要原因是齿轮装置制造量不足。由于技术水平的限制，系统大而笨、效率低、成本高。
自20世纪80年代以来，随着电力半导体技术、交流调速理论和微机控制技术的迅速发展，船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展。
舰艇电力推进系统一般由以下几部分组成：
16
– 螺旋桨 – 电动机 – 发电机 – 原动机
– 控制调节设备
1.3.6 表面桨推进
表面桨就是船只在航行时水线正好穿过其桨毂的螺旋桨。传统的螺旋桨与桨轴都浸没在水中。而表面桨只有螺旋桨的桨叶浸入水中。桨轴及其支架都在水面上，它们不再产生附加阻力，而且改善了流经螺旋桨的水流，螺旋桨的工作效率大大提高。
表面桨具有以下特性： - 可垂直调整的螺旋桨轴 - 可靠的推进操作性 - 灵敏的操作性 - 浅水区的航行能力
超导磁流体推进船舶磁流体推进是利用海水中的电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生的一种推进方法。船舶磁流体推进具有高效、振动小、噪声低、
17
操纵灵活、布置方便等特点。磁流体推进是一项综合性很强的高新技术，目前许多造船大国纷纷对此技术进行了详细研究，并预测此种推进方式将是本世纪最有希望的船舶推进方式之一
1.3.7 AIP推进
AIP推进，是指可使潜艇在无需浮出水面或使用呼吸管获取空气中的氧气的条件下使轮机保持运转以驱动潜艇的技术 。与核动力潜艇相比，常规动力潜艇机动灵活、噪音小、造价低，但它有一个致命的弱点：不能在水下作长时间的航行，必须经常上浮至海面“呼吸”不依赖空气推进技术通常可以将潜艇的自持力增大约1倍以上，但造价高昂且稳定性仍然受到怀疑。虽然不依赖空气推进技术通常是在传统的柴电动力基础上进行升级，但现阶段仍然有很大难度，目前只被少数国家掌握。目前，已明确拥有该项技术的只有俄罗斯、德国、瑞典、法国、西班牙和日本。
1.4推进系统
1.4.1 介绍
船舶推进装置对船舶营运的经济性起着决定性的作用。在选择船舶推进系统时最重要的参数是投资费用、空间要求、推进效率或相应的燃油消耗率、可靠性和在船舶营运期间推进系统的有效利用率。为了保护环境还必须限制主、辅机排气和各种废料所造成的污染。 在船舶推进装置的设计中，发动机、螺旋桨和船舶水动力特性之间的相互作用有特殊重要意义。只有考虑了它们的组合，而且整个系统配置为最佳时，船舶推进系统才称得上成本合理。
当今民船上尽管仍有些船型使用蒸汽轮机或燃气轮机，但最广泛使用的推进系统采用的是二冲程和四冲程柴油机。此外，还存在柴-电或燃-电推进装置。图1说明民船上（>2000 dwt）最广泛采用的推进主机是低速二冲程柴油机。就已交
18
付使用的新建船舶上装机总功率而言，低速柴油机所占份额，在过去20年期间已从60%左右稳步增长到接近80%。中速和高速柴油机份额目前约为20%。过去几年蒸汽轮机和燃气轮机只占1-3%。
大多数船舶装有固定螺距螺旋桨，通常由二冲程低速柴油机直接驱动。中速和高速柴油机推进装置在大多数情况下安装可调螺距螺旋桨，可调螺距螺旋桨现在的使用范围可以涵盖所有的功率和转速。另外，还有数种特殊设计的螺旋桨系统，对某些船型有其特殊优越性。它包括喷水推进器、平旋推进器、舵式推进器和吊舱式推进装置。
1.4.2 工作原理
将主机传来的功率，通过齿轮箱减速后，输送给轴系和调距桨，通过与主机——集中控制装置联合使用，可顺利实现自由航行和拖曳作业。通过主机的转速和调距浆的螺距的改变，实现船只的正航、倒航和停车。
当桨叶的螺距为正值时，螺旋桨的转动会产生正航推力，螺距为负值时，则产生船的倒航推力；零值时则螺旋桨仅消耗转动功率，不产生轴向推力。这样，不改变轴的转向，由调节桨叶螺距便可获得船的正航、倒航、停航、应急倒航、机动等使用工况。螺旋桨是按设在驾驶台或集控室操纵面板上的手柄发出的指令来执行“调距动作”的。当手柄不动时， 即发出固定指令螺距信号），称之为“稳距”。当手柄推向正车和拉向倒车方向时，装置则将螺距调到相应手柄的指令位置，称之为“调距”。
调节航速时，手柄的转动带动发讯电位计的转动，电位计输出一个与转角成正比的电流信号，该信号被送到中心控制箱的 PLC 可编程控制器，
19
该控制器同时接收指令信号和反馈信号并将其进行比较，若指令信号与反馈信号不一致，该控制器则输出一个电流信号驱动比例换向阀动作，此时，来自液压泵站的调距油压通过比例换向阀进入桨毂活塞的油缸中，推动活塞和导架移动，从而带动曲柄盘和叶片转动，达到调距目的。与导架刚性连接的导油管随着活塞一起移动，产生的位移由装在配油器上的螺距反馈装置转换为螺距反馈信号的改变。随着反馈信号与指令信号的逐步跟踪到位，该控制器停止电流信号输出，比例换向阀停止动作，调距结束。
1.4.3 系统效率
推进效率取决于：螺旋桨敞水效率、综合伴流系数和推力减额系数的壳体效率，以及螺旋桨的相对旋转效率。减少船舶阻力（RT）、改善船舶和螺旋桨水动力性能（hD）、提高主机效率（hE）和扭矩传输各单元的效率（hCGS）以及在加热设备和发电设备采用节能系统，就能达到减少船舶燃油消耗和降低燃油费用的目的。
1.4.4 环境要求
由于船用柴油机使用低质（高硫含量）重油，提高燃烧温度可以提高燃油效率，但是燃烧温度的提高，会增加氮氧化物NOx形成量，致使废气排放率相对较高。目前正在努力减少船舶的废气排放率，特别是降低硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）的排放。
SOx排放只取决于燃料中的硫含量。1997年国际海事组织（IMO）做出规定，燃油中的含硫量最大不得超过4.5%，这对限制SOx的排放起到一定的作用。不过此值仍然较高，在某些海域（如在波罗的海沿岸国家只允许采用含硫量1.5%以下的燃油），还要求降低此值。
IMO在1997年做出规定，要在全世界范围内将船舶NOx排放量降低30%，（还未获批准）。据此规定，所有在2000年1月1日及其后铺设龙骨的新船，其NOx排放限值将随发动机转速而定，详见图2。这一规定是考虑低速发动机由于其反应时间较长NOx形成量较高这一事实。
现代船用柴油机采取一些措施后，例如设计优化的燃烧室、改进燃油系统、采用燃油注水或乳化油或排气反馈，就能达到这一限值甚至更低。在要求NOx排放量特低之处，可以采用选择性催化还原反应（SCR催化器式排气净化器），处理排放的废气。这一经过实践验证的技术（应用于动力装置）已经成功地使用在渡船和游船上。
燃气轮机推进系统不需要采取这些措施，因为船用燃气轮机使用的是几乎不含硫的高热值燃油。另一方面，为满足NOx和CO排放量特低的动力装置要求而开发的特种燃气轮机燃烧室，也可用在船上。此燃烧室同样适用于燃气轮机和蒸汽轮机联合装置（GuD）。现在正在或计划在数艘定期旅游船上安装GuD作为燃-电推进装置（COGES）。在GuD装置中，在燃气轮机的燃烧室里也燃烧燃油。
1.4.5 现状
将现有类型的发动机和推进器进行不同组合，可得到一系列可能的推进装置
20