爲什麼運輸機還在裝二戰的螺旋槳不用噴氣發動機?

幸福的方向


為什麼運輸機還在使用二戰時候的螺旋槳發動機?

是什麼讓你產生了現在的運輸機還在使用那種落後的,活塞發動機。

你以為現在的發動機用的還是上面的這種嗎?早就不是了。

是有一些運輸機用的螺旋槳,但是他們用的是渦輪螺旋槳式發動機,說白了這是給噴氣式發動機加了一個螺旋槳

如上圖噴氣式發動機的主軸在經過一系列複雜的減速之後,速度降低,然後用於帶動一個螺旋槳。也就是說渦輪螺旋槳式發動機的動力來源同時來自於氣流膨脹產生的推力,和螺旋槳轉動時帶來的拉力

那麼渦槳發動機的優點是什麼?省油。沒了。

這是非常好理解,噴氣式發動機,他想要產生推力,先得把空氣加熱到足夠的高溫。才能獲得足夠的動力。如果溫度不夠高發動機的,功率是非常的糟糕。



而渦輪螺旋槳發動機,它的葉片少幾片,動力來源也是熱氣流,帶動了葉片的旋轉。然後,主軸旋轉的時候,又帶動了螺旋槳的旋轉。所以渦輪螺旋槳發動機,更省油。(為了讓愛分出去的氣流溫度更高。噴氣式發動機會直接把一部分燃油噴出去)


尋找丟失的方向盤


不僅僅是運輸機還在沿用螺旋槳發動機,一般有兩臺及以上發動機的飛機都會偏向於採用螺旋槳發動機,只有對速度有特殊要求的機型才會極端的使用高性能的噴氣式發動機,如俄羅斯的別-200、A-40水上飛機都採用噴氣式發動機,而中國的AG600和日本的US-2水上飛機都採用螺旋槳發動機。

這裡所說的螺旋槳發動機與二戰時期的螺旋槳發動機並不一樣,更準確的說是“渦槳發動機”,發動機前面的螺旋槳取代了渦噴發動機的壓縮風扇,除了為發動機燃燒室提供壓縮氣體之外還能提供額外的推力。這種螺旋槳解決了噴氣發動機啟動困難的問題,因為噴氣機只有轉子轉速達到一定成度才能啟動發動機,這就需要大量的熱機啟動時間。

但是使用渦槳發動機之後就可以先啟動風扇螺旋槳帶動飛機緩慢的移動,在滑跑過程當中螺旋槳逐漸幫助渦輪轉子加速到一定轉速,直到渦噴發動機馬力全開推動運輸機起飛。在噴氣機初次突入實戰的年二戰末期,ME262的發動機啟動都是依靠一團炸藥產生的高溫衝擊帶動轉子旋轉,這對發動機本身的傷害是非常大的,

此外出於經濟性考慮運輸機最好還是使用帶有螺旋槳的渦漿發動機,飛機越重需要的馬力就越大相應的油耗也就更大,對於戰鬥機這種小型的飛行器來說,為了追求速度與氣動外形的優勢採用噴氣式發動機的油耗問題可以被接受,而運輸機這種不直接參與作戰的二線軍機實在沒有必要使用昂貴的噴氣式發動機,

運輸機並不需要跑得太快,美國的C-130最大巡航速度也就0.5馬赫,全球最大的運輸機C-5也才0.77馬赫的巡航速度,當然了C-5這種體量巨大的運輸機使用了噴氣式發動機,這是因為C-5型120噸的載重能力找不到馬力合適的渦槳發動機,相比之下僅有18噸運輸能力的C-130使用了4臺渦槳發動機,這已經到了此類動力性價比的極限,可見運輸機選用發動機類型是結合運載重量和速度要求等多種因素的綜合考慮結果。


利刃巨透社


糾正一下,現代的螺旋槳運輸機,比如題目配圖展示的A-400M型中型運輸機,雖然機翼兩側配置了螺旋槳,但是驅動螺旋槳轉動的並不是和二戰時期那樣,使用航空活塞發動機,而是渦槳發動機(下圖)。

渦槳發動機的核心機其實就是一部渦噴發動機,屬於噴氣式發動機的一種類別。前端的壓氣機通過旋轉吸入大量的增壓空氣,在燃燒室和燃油混合後發生劇烈的燃燒,從而產生更高壓高速的氣流,該氣流通過燃燒室之後的“收縮-擴張”噴管進一步加速噴射,在此過程中,會驅動渦輪葉片輸出一個強大的軸功率。

這個軸功率通過轉軸一直傳遞到發動機前端的變速齒輪箱,降低轉速之後帶動螺旋槳旋轉,從而產生向前的氣動拉力。

相比於傳統的活塞發動機,這種渦軸發動機的輸出功率更大,高空特性更佳,能夠更有效的提供一個安全動力,正因為如此,這種渦槳發動機+螺旋槳方式可以為一些亞音速飛機提供動力。尤其是一些戰術運輸機,不要求速度、突出載重和燃油經濟性,渦槳發動機堪稱是最佳選擇。

典型型號有C-130(上圖)、A-400M、An-12(下圖)等。



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老鷹航空


螺旋槳也是渦輪螺旋槳發動機。

螺旋槳發動機的起降速度低,安全性好,適合野戰機場的簡易跑道起降。對於中小型戰術運輸機是比較合適的選擇。

大型遠程戰略運輸機一般要長距離飛行,用噴氣式發動機比較好,速度快。一般都是在設施良好的機場起降,運載重型武器裝備。


天明遙遙山海關


不要看到螺旋槳就喊二戰,此螺旋槳非彼螺旋槳好麼?(好像哪有問題?)

現代運輸機的螺旋槳是渦輪螺旋槳發動機,和二戰時期活塞發動機驅動螺旋槳是有本質區別的(活塞式發動機是什麼?自己拆你家汽車發動機去),渦輪螺旋槳發動機本質上是噴氣式發動機的一種,其工作原理和渦輪風扇發動機類似,都是在渦輪噴氣發動機前端加上一個由內涵道渦輪驅動的大風扇,只不過渦扇發動機的風扇是內置渦輪盤,產生的推進氣流通過外涵道噴出,而渦槳發動機是通過外置螺旋槳產生主要動力。渦槳發動機的功率可以做的很大,功重比遠超活塞式發動機。

噴氣引擎的五種形態,1是渦輪噴氣發動機,2就是渦輪螺旋槳發動機,3是燃氣輪機,4是大涵道比渦輪風扇發動機,5是小涵道比渦輪風扇發動機,渦輪螺旋槳發動機本質上和大涵道比渦輪風扇發動機區別不大

渦輪螺旋槳發動機原理圖

渦槳發動機熱效率高,但是由於螺旋槳轉速限制,需要增加一套減速齒輪,而且不適合用於高速飛行的場合,一般最高航速只能到900多公里/小時,所以一般用在運輸機這類不追求高速但是有經濟性和大航程要求的機型上


C-130運輸機就是用的渦輪螺旋槳發動機

Tu-95轟炸機也是渦輪螺旋槳動力


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