這個計算器在算什麼
「舷外機螺旋槳螺距計算器」可以估算:想讓船在指定的全油門(WOT)引擎轉速下跑到目標航速,螺旋槳的螺距(pitch,單位為吋)該選多少。螺距指的是螺旋槳轉一整圈理論上前進的距離,選對螺距,引擎才能維持在原廠建議的最佳轉速帶內,同時跑出你要的速度。
提醒一下:舷外機與螺旋槳規格沿用英制習慣,螺距以「吋」標示、航速多以 mph(英里/小時)表示,這也是本工具採用的單位。台灣船家較常講 km/h 與節(knot),換算時可記住 1 mph ≈ 1.609 km/h ≈ 0.869 節;為了與槳廠標示一致,計算過程請直接沿用 mph 與吋。
公式怎麼來的
航速、轉速與螺距之間有固定的換算關係,因此可以直接反解出螺距。從理論航速出發、再扣掉滑失(slip)的損失,實際使用的公式為:
其中 P 為螺距(吋)、V 為目標航速(mph)、N 為引擎轉速(RPM)、R 為齒輪箱減速比,S 則是以小數表示的滑失率。常數 1056 來自 ((63360) ÷ (60)),也就是把「每英里的吋數」與「每小時的分鐘數」一併換算進來。至於螺旋槳本身的轉速則是 N_{p} = ((N) ÷ (R))。
操作步驟
依序填入你的目標航速、希望全油門時達到的引擎轉速、齒輪箱減速比(通常刻在齒輪箱上或寫在使用手冊裡),以及預估的滑失率。一般滑航型船體(planing hull)的滑失率大約落在 10–15%。算出來的數字就是你該去找的螺距,實際採購時取最接近的市售尺寸即可。
實際範例
假設你希望在 5000 RPM 時跑出 30 mph,齒輪箱減速比為 2.0,滑失率抓 10%(即 (S = 0.10)):
因此,14 吋螺距的螺旋槳就是最貼近實務的選擇。
常見情境的螺距對照
下表每一列都是用本工具的公式算出來的螺距:
其中 S 為目標航速(mph)、G 為齒輪箱減速比。表格每次只改動一個變數,方便你看出各項條件對所需螺距的影響力有多大。特別留意:提高全油門轉速或滑失率會降低所需螺距;而拉高目標航速、或改用數值較大的減速比,則會提高所需螺距。
| 目標航速(mph) | 全油門轉速 RPM | 齒輪箱減速比 | 滑失率(%) | 螺距(吋) |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 5000 | 1.85 | 10 | 10.85 |
| 30 | 5000 | 1.85 | 10 | 13.02 |
| 35 | 5000 | 1.85 | 10 | 15.19 |
| 30 | 5000 | 2.00 | 10 | 14.08 |
| 30 | 5800 | 1.85 | 10 | 11.23 |
| 30 | 5000 | 1.85 | 15 | 13.79 |
| 35 | 5800 | 2.00 | 15 | 15.00 |
以第一列驗算:P = \dfrac{ 25 × 1056 × 1.85}{5000 × (1 - 0.10)} = \dfrac{ 48840}{4500} = 10.85 吋。由於算出來是連續數值,請把它當成「目標值」,再往市售螺旋槳真正有生產的螺距尺寸靠攏(詳見下一段)。
如何選槳與海上驗證
算出來的螺距是起點,不是料號。以下幾個通用原則,能幫你把數字變成真的買得到、也能在水上驗證的螺旋槳。
- 取最接近的市售尺寸。舷外機的鋁製與不鏽鋼螺旋槳多以 2 吋為一級距(例如 13、15、17、19 吋);小尺寸槳常見奇數螺距,部分大直徑槳則以偶數遞增。請直接對照原廠為你的機型列出的規格表取最接近值,不必期待剛好吻合。
- 掌握「螺距 vs. 轉速」的取捨。業界廣泛使用的經驗法則是:螺距每減少約 1 吋,全油門(WOT)轉速約上升 150–200 RPM;每增加 1 吋則約下降同樣幅度。若目標值剛好卡在兩個可買到的螺距之間,用這個法則就能預判各自會把轉速推向哪一邊。
- 下水實測全油門轉速。在輕載、trim 調整妥當的狀態下全油門航行,讀取實際 WOT 轉速,並與使用手冊上標示的原廠建議全油門轉速範圍比對(各機型範圍不同,務必以自己那台的數據為準)。若轉速高於範圍就加螺距、低於範圍就減螺距,再把修正後的數字回到本頁重算。
- 試航後重新校正滑失率。若實測航速與計算結果有落差,可用該趟試航的數據反推真實滑失率,再代回公式做第二次、更準確的估算;船體型式、載重與 trim 都會改變滑失率。
以上僅為舷外機選槳的通用參考,不能取代引擎與螺旋槳原廠的規格文件。無論如何,都請將全油門轉速維持在原廠建議範圍內,避免引擎低轉重負(lugging)或超轉。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。