tidlig udviklingredit
princippet anvendt ved brug af en skruepropel er afledt af sculling. Ved sculling bevæges et enkelt blad gennem en bue, fra side til side og sørger for at fortsætte med at præsentere bladet for vandet i den effektive vinkel. Innovationen introduceret med skruepropellen var forlængelsen af den bue gennem mere end 360 liter ved at fastgøre bladet til en roterende aksel. Propeller kan have et enkelt blad, men i praksis er der næsten altid mere end en for at afbalancere de involverede kræfter.
skruepropellens Oprindelse starter med Archimedes, der brugte en skrue til at løfte vand til kunstvanding og bailing både, så berømt, at det blev kendt som Archimedes’ skrue. Det var sandsynligvis en anvendelse af spiralbevægelse i rummet (spiraler var en særlig undersøgelse af Archimedes) på et hul segmenteret vandhjul, der blev brugt til kunstvanding af egyptere i århundreder. Leonardo da Vinci vedtog princippet om at køre sin teoretiske helikopter, hvis skitser involverede en stor lærredskrue overhead.
i 1661 foreslog Toogood og Hays at bruge skruer til vandstrålefremdrift, dog ikke som en propel. Robert Hooke i 1681 designet en vandret vandmølle, der bemærkelsesværdigt lignede Kirsten-Boeing lodret akse propel designet næsten to og et halvt århundrede senere i 1928; to år senere ændrede Hooke designet for at give motorkraft til skibe gennem vand. I 1693 opfandt en franskmand en skruepropel, som blev prøvet i 1693, men senere opgivet. I 1752 blev den Academie des Sciences i Paris tildelt Burnelli en pris for et design af et propelhjul. På omtrent samme tid foreslog den franske matematiker Aleksis-Jean-Pierre Paucton et vandfremdrivningssystem baseret på den arkimediske skrue. I 1771 foreslog opfinder af dampmaskiner i et privat brev at bruge” spiralårer ” til at drive både, skønt han ikke brugte dem med sine dampmaskiner eller nogensinde implementerede ideen.
en af de første praktiske og anvendte anvendelser af en propel var på en ubåd kaldet skildpadde, der blev designet i ny havn, Connecticut, i 1775 af Yale-studerende og opfinder David Bushnell, ved hjælp af urproducenten, gravøren og messingstøberen Isaac Doolittle, og med Bushnells bror Esra Bushnell og skibets tømrer og urproducent Phineas Pratt, der konstruerede skroget i Saybrook, Connecticut. Om natten den 6. September 1776 styrede Sergent Lee Turtle i et angreb på HMS Eagle. Turtle har også sondringen mellem at være den første ubåd, der blev brugt i kamp. Bushnell beskrev senere propellen i et brev fra oktober 1787 til Thomas Jefferson: “en åre dannet efter skrueprincippet blev fastgjort i forparten af fartøjet, hvor dens akse kom ind i fartøjet og blev drejet en vej roede fartøjet fremad, men blev drejet den anden vej roede det bagud. Det blev lavet til at blive vendt af hånden eller foden.”Messingpropellen, som alle messing og bevægelige dele på Turtle, blev udformet af den “geniale mekaniker” Issac Doolittle fra Det Nye tilflugtssted.
i 1785 foreslog Joseph Bramah fra England en propelleløsning af en stang, der gik gennem undervands agterenden af en båd fastgjort til en bladet propel, skønt han aldrig byggede den.
i februar 1800 foreslog Edvard Shorter of London at bruge en lignende propel fastgjort til en stang, der var vinklet ned midlertidigt indsat fra dækket over vandlinjen og således ikke krævede nogen vandtætning og kun beregnet til at hjælpe becalmed sejlskibe. Han testede det på transportskibet Doncaster i Gibraltar og på Malta og opnåede en hastighed på 1,5 mph (2,4 km/t).
i 1802 byggede den amerikanske advokat og opfinder John Stevens en 25 fods (7,6 m) båd med en roterende dampmotor koblet til en firebladet propel. Fartøjet opnåede en hastighed på 4 mph (6,4 km/t), men Stevens opgav propeller på grund af den iboende fare ved brug af højtryksdampmotorer. Hans efterfølgende skibe var padlehjulede både.
i 1827 havde den Tjekkisk-østrigske opfinder Josef Ressel opfundet en skruepropel, der havde flere knive fastgjort omkring en konisk base. Han havde testet sin propel i Februar 1826 på et lille skib, der blev kørt manuelt. Han havde succes med at bruge sin bronsskruepropel på en tilpasset dampbåd (1829). Hans skib, Civetta på 48 bruttoregistertons, nåede en hastighed på omkring 6 knob (11 km/t). Dette var det første skib med succes drevet af en Archimedes skrue-type propel. Efter en ny dampmaskine havde en ulykke (revnet rørsvejsning) blev hans eksperimenter forbudt af det østrig-ungarske politi som farlige. Josef Ressel var på det tidspunkt skovinspektør for det østrigske imperium. Men før dette modtog han et østrig-ungarsk patent (licens) til sin propel (1827). Han døde i 1857. Denne nye fremdrivningsmetode var en forbedring i forhold til skovlhjulet, da det ikke var så påvirket af hverken skibsbevægelser eller ændringer i træk, da skibet brændte kul.
John Patch, en mariner i Yarmouth, Nova Scotia udviklede en tobladet, fanformet propel i 1832 og demonstrerede den offentligt i 1833 og drev en robåd over Yarmouth Harbour og en lille kystskonnert ved Saint John, men hans patentansøgning i USA blev afvist indtil 1849, fordi han ikke var amerikansk statsborger. Hans effektive design tiltrak ros i amerikanske videnskabelige kredse, men på dette tidspunkt var der flere konkurrerende versioner af marine propeller.
Skruedrevredit
selvom der var meget eksperimentering med skruefremdrift før 1830 ‘ erne, blev få af disse opfindelser forfulgt til testfasen, og dem, der viste sig utilfredsstillende af en eller anden grund.
i 1835 begyndte to opfindere i Storbritannien, John Ericsson og Francis Pettit Smith, at arbejde separat på problemet. Smith skulle først tage et skruepropelpatent den 31. maj, mens Ericsson, en begavet svensk ingeniør, der derefter arbejdede i Storbritannien, indgav sit patent seks uger senere. Smith byggede hurtigt en lille modelbåd for at teste sin opfindelse, som først blev demonstreret på en dam på hans Hendon-gård og senere på Royal Adelaide Gallery of Practical Science i London, hvor den blev set af flådens Sekretær, Sir. Efter at have sikret sig protektion af en bankmand ved navn London, byggede Smith derefter en 30 fod (9,1 m), 6 hestekræfter (4.5) kanalbåd på seks tons burderefter kaldet Francis Smith, som var udstyret med en træpropel af eget design og demonstreret på Paddington Canal fra November 1836 til September 1837. Ved en tilfældig ulykke blev træpropellen med to omdrejninger beskadiget under en rejse i Februar 1837, og til Smiths overraskelse fordoblede den ødelagte propel, som nu kun bestod af en enkelt drejning, bådens tidligere hastighed fra cirka fire miles i timen til otte. Smith ville efterfølgende indgive et revideret patent i overensstemmelse med denne utilsigtede opdagelse.
i mellemtiden byggede Ericsson en 45 fods (14 m) skruedrevet dampbåd, Francis B. Ogden i 1837, og demonstrerede sin båd på Themsen til højtstående medlemmer af det britiske admiralitet, inklusive landmåler for flåden Sir Vilhelm Symonds. På trods af at båden opnåede en hastighed på 10 miles i timen, sammenlignelig med den for eksisterende padledampere, Symonds og hans følge var ikke imponeret. Admiralitetet fastholdt den opfattelse, at skruefremdrift ville være ineffektiv i havgående tjeneste, mens Symonds selv mente, at skruedrevne skibe ikke kunne styres effektivt. Efter denne afvisning byggede Ericsson en anden, større skruedrevet båd, Robert F. Stockton, og fik hende sejlet i 1839 til USA, hvor han snart skulle vinde berømmelse som designer af den amerikanske flådes første skruedrevne krigsskib, USS Princeton.
tilsyneladende opmærksom på Royal Navy ‘ s opfattelse af, at skruepropeller ville vise sig uegnede til søfart, besluttede Smith at bevise denne antagelse forkert. I September 1837 tog han sit lille skib (nu udstyret med en jernpropel med en enkelt drejning) til søs og dampede fra Sortvæg, London til Hythe, Kent, med stop ved Ramsgate, Dover og Folkestone. På vej tilbage til London den 25.blev Smiths håndværk observeret at gøre fremskridt i stormfulde hav af officerer fra Royal Navy. Admiralitetets interesse for teknologien blev genoplivet, og Smith blev opfordret til at bygge et skib i fuld størrelse for mere endegyldigt at demonstrere teknologiens effektivitet.
SS Archimedes blev bygget i 1838 som verdens første dampskib, der blev drevet af en skruepropel.
Archimedes havde betydelig indflydelse på skibsudviklingen og tilskyndede vedtagelsen af skruefremdrift af Royal Navy ud over hendes indflydelse på kommercielle skibe. Forsøg med Smiths Archimedes førte til den berømte trækkampkonkurrence i 1845 mellem den skruedrevne HMS Rattler og skovldamperen HMS Alecto; førstnævnte trækker sidstnævnte bagud med 2,5 knob (4,6 km/t).
hun havde også en direkte indflydelse på designet af et andet innovativt skib, Isambard Kingdom Brunel ‘ s SS Storbritannien i 1843, derefter verdens største skib og det første skruedrevne dampskib, der krydsede Atlanterhavet i August 1845.
HMS Terror og HMS Erebus blev begge stærkt modificeret til at blive de første Royal Navy-skibe, der havde dampdrevne motorer og skruepropeller. Begge deltog i Franklins mistede ekspedition, sidst set af europæere i Juli 1845 nær Baffin Bay.
Skruepropeldesign stabiliseret i 1880 ‘ erne.
Akselfri drivaggregater
propeller uden centralaksel består af propelblade, der er fastgjort til en ring, som er en del af en cirkelformet elektrisk motor. Dette design er kendt som en Fælgdrevet thruster og er blevet brugt af nogle små, selvstyrede robotskibe. En båd med denne type propel er kendt som en skruet overfladebeholder.
flydrivere
den snoede aerofoil-form af moderne flypropeller blev banebrydende af brødrene Bright. Mens nogle tidligere ingeniører havde forsøgt at modellere luftpropeller på marine propeller, indså arbejderne, at en luftpropel (også kendt som en luftskrue) stort set er den samme som en vinge og var i stand til at bruge data fra deres tidligere vindtunneleksperimenter på vinger. De introducerede også en drejning langs bladernes længde. Dette var nødvendigt for at sikre, at knivens angrebsvinkel blev holdt relativt konstant langs deres længde. Deres originale propelblade var kun omkring 5% mindre effektive end den moderne ækvivalent, omkring 100 år senere. Forståelsen af lav hastighed propel aerodynamik var temmelig komplet i 1920 ‘ erne, men senere krav til at håndtere mere strøm i mindre diameter har gjort problemet mere komplekst.
Alberto Santos Dumont, en anden tidlig pioner, anvendte den viden, han fik fra erfaringer med luftskibe, til at fremstille en propel med en stålaksel og aluminiumsklinger til sin 14 bis-biplan. Nogle af hans designs brugte et bøjet aluminiumsark til knive, hvilket skabte en bærefladeform. De var stærkt undercambered, og dette plus fraværet af længdevridning gjorde dem mindre effektive end propellerne. Alligevel var dette måske den første brug af aluminium i konstruktionen af en luftskrue.