为什么运输机还在用二战时期的螺旋桨,不用喷气发动机?

斌格谦


闻道有先后,术业有专攻。大型运输机搭载的还是涡扇喷气发动机,而中型战术运输机搭载的多是涡桨发动机,这和二战时期的螺旋桨有天壤之别。涡桨式运输机在野战机场的短距起降、低空低速的空投、灵活的机场调度等场景方面有相对优势。然而在载重量方面则是涡扇式运输机的天下了。


在9款典型的现代运用运输机中,载重量最多的5款都是涡扇喷气式发动机,其中安-124以150吨位居军用运输机之首。而安-70则是首款搭载桨扇发动机的军用运输机,它的载重量是47吨,只有安-124的1/3,而这已经在涡桨式军用运输机中排名第一了。其次是空中客车A400M,它的载重量为37吨。而有“大力神”之称的洛克希德·马丁C-130载重量只有19.8吨。


C-130虽然载重量不大,但是在美军的地位显著。作为一款中型战术运输机,C-130从1956年入役以来,是美国最成功的、最长寿和产量最多(超过2500架)的运输机型。它诞生的背景便是美军提出的以下条件:1、中型运输机尺寸;2、可在不平整的野战环境下起降;3、可搭载13.5吨货物;4、续航能力达到2414千米。C-130不仅承担军事运输,还广泛参与医疗救援、货物运转、气象观测、科学研究、空中加油、海岸巡逻、空中救火等任务。它装上机轮滑橇式就能参与南极探险,这是涡扇式运输机难以实现的。


而空客A400M则是“欧洲之星”,其技术指标是满足在915米简易跑道起降、载重25吨,航程4600千米,它的货舱容积比C130大出60%。还记得《碟中谍5》中汤姆·克鲁斯?他扒的就是一架A400M运输机。


航空之家


目前的中型战术运输机普遍采用涡桨发动机,如C-130和我国的运-9,这主要是因为螺旋桨滑留能够提高机翼升力,实现较好的短距起降能力,而这个能力对战术运输机来说极为重要。

在现代大型战略运输机的设计上,涡扇动力已经成为主流,主流代表机型有安-124、C-5、运-20、C-17等。这些运输机通过采用大涵道比涡扇发动机,在航程和航速上取得了较好的性能。

但也有一种大型战略运输机反其道而行之,采用了螺旋桨设计,这就是欧洲联合研制的A400M“灰熊”。该机安装4台TP400-D6涡桨发动机,单台最大功率11060马力,驱动直径5.33米的八叶FH386复合材料螺旋桨。

作为唯一一种涡桨动力的战略运输机(请注意与A400M级别相同的安-70采用的是桨扇发动机,与涡桨有本质区别),A400M在设计时进行了深思熟虑。

首先与涡扇相比,涡桨发动机具有很低的红外特征,缩短了被红外传感器发现的距离,这点能够提高A400M的战场生存能力。

其次,A400M对螺旋桨的外形和旋转方向都进行了精心设计,获得了意想不到的气动好处。4副螺旋桨的旋转方向两两相反(1号和3号发动机的螺旋桨顺时针旋转,2号和4号逆时针旋转),这种布置被称为“发动机之间向下”(DBE),不仅能显著降低飞机的重量,还具有其他意想不到的优点。

在西方传统的4发螺旋桨飞机上,从机翼后方看时,螺旋桨都以顺时针方向旋转,这会产生一定的螺旋桨扭矩效应,需要加大尾翼纠正。而在A400M上,当四台发动机都正常工作时,DBE设计抵消了螺旋桨的扭矩效应,保持了飞机的对称性。当一台机翼外侧的发动机发生故障时,DBE也能改善飞机在不对称状态下的操纵性。结果就是,A400M的垂尾面积比传统的4发螺旋桨飞机小了17%,平尾面积也小了8%。

由于发动机功率大,八叶螺旋桨产生的滑流能使机翼产生更大升力,所以A400M只需使用简单的前缘缝翼设计。所有这一切不仅降低了飞机的重量和耗油率,还降低了操作成本。此外,DBE设计还降低了振动,使A400M机身内的环境噪声只比客机高一点。


飞豹科普秀


目前 在大型运输机上,喷气动力已成为主流,比如:运20,普遍采用螺旋桨发动机,主要是战术运输机,也就是C-130或运9这样的,不是因为它们的原始设计时间太早了,更主要的原因为技术上的要求,也许喷气动力看上去更好,却不是所追求的目标。

首先运输机不是作战飞机,对其要求自然有所不同,如果是作战飞机,我们会考虑到速度如何的问题,以及机动性好坏,甚至会在隐身性能方面做一些讨论,但是运输机不会这样要求,速度高低并不是关注的重点,机动性也不会关注,谈隐身性能也不合适。

运输机讲的载重量,以及航程,以及可靠性,以及耐用性的,螺旋桨发动机完全可以满足这样的要求,它无法保证高速,但油耗相对较低,可以保证大航程,可靠性也相当高。更重要的是,它对环境的适应能力强。

更重要的一点,战术运输机的主要任务为空运或空投,这一方面要求它们能够进行低空飞行,进行空投,这个时候的速度不能过高,不然伞兵或装备如何空投下去那?

再有一个,进行空运时,它们往往要在野战机场,甚至要在平坦的地面上着陆,比如:草原地区,这时的螺旋桨发动机要比喷气式发动机更为适用,比如:地面的异物,石头等被吸入喷气发动机往往是致命级的,螺旋桨发动机遇上同等情况要好得多。

能不能在野战机场起降为战术运输机的起码标准,所以螺旋桨发动机更受欢迎一点。


讲武堂


首先不能够说螺旋桨式发动机比喷气式发动机出现的早就说人家是落伍的。只能够说螺旋桨式发动机它的研发起点比喷气式发动机研发起点要低。

两款发动机是有各自的优缺点的。

比如螺旋桨式发动机,他就有着油耗较少,而且技术可靠,性能可靠的优点,比如说在情愫领的时候,当时前苏联一直想研发一款大型的战略轰炸机能够飞越北冰洋直接轰炸美国。但是却在发动机这个问题上遇到了障碍,一般无奈之下,俄罗斯人只能够拿着螺旋桨式发动机安装在图95的身上,这样,俄罗斯人的轰炸机能够飞越北冰洋轰炸美国,航程才堪堪可以达到。但是这一款战略轰炸机也有着自己的缺点,比如说航速太慢。噪声太大,后来前苏联人实在是看不下去了,又自己研发的一款战略轰炸机,这就是白天鹅图160

这款战略轰炸机用的是喷气式发动机,相比较于他的前一任来说,它的航速更快。它的航速是重型战略轰炸机里面最快的,而且它的运载能力也更强。但是它的研发技术要求太高,以至于苏联解体后,俄罗斯人没办法单方面地生产出一架图160,直到最近才刚刚完成。

而且相比较于图95的那种高产量图160可以说用稀缺来形容都不为过,造价较高,而且使用起来维修成本较大。

这也就是近几年为什么一说到俄罗斯的战略轰炸机,人们想起来的往往不是白天鹅,而是图95熊式战斗机。

在前苏联这个国家身上我们就可以看到这两款发动机最大的不同之处,那么还要说些什么呢?


漩涡鸣人yy


首先来更正一下一个观点,现在飞机上的螺旋桨和以往飞机上面的螺旋桨虽然看上去都是一个发动机加一个螺旋桨,然后发动机带着螺旋桨旋转,我问一下你的发型是10年前漂亮帅气还是现在漂亮帅气?为什么现在人一看见自己以前的照片就不想给人看,自己背后还骂自己当年是个傻缺?



也就是说有一个最直观的变化,那就是发动机的性能已经提高了好多倍了,这就使得某些情况下,比如当机身体积在某一个体积重量范围内时,使用螺旋桨带动效率更高,速度更快!

我们只从从经济的角度来解释一下:现在飞机,除了战斗机等少数飞机以外,不需要很快的飞行速度,飞的太快没有那么大的必要,不像战斗机,在某些情况比如战败逃离的情况下需要很大的飞行速度,其他状况比如什么中型运输机,什么电子侦查等等,不需要很大的速度,使用螺旋桨牵引比使用喷气发动机牵引的成本更小,螺旋桨烧油能量利用率更高,就是两个字:省钱!

不知道用什么浅显易懂的语言从发动机原理上解释,希望能抛砖引玉,得到大神的答复解释ᕙノ•̀ʖ•́ノ୨


悦动生活


这是个有趣的问题,以下内容仅为个人一些简单的认识和想法,供抛砖引玉,欢迎更多讨论和回复:

这个问题需要分开论,首先,需要明确个概念,这个“螺旋桨”可不是以前二战时期的螺旋桨。二战时期的螺旋桨,多数就是活塞式发动机驱动,而多数现代运输机使用的是涡轮螺旋桨发动机,也简称涡浆发动机。而且实际上,这台涡浆发动机的原理,其实也是“涡轮风扇发动机”去掉外涵道后,改进而来。“涡轮风扇发动机”也简称为涡扇发动机,所以 实际原理上,还是喷气发动机。

知道这点就好继续往下区分,我们看到的C-5“银河”、C-17“全球霸王”,俄罗斯的伊尔-476,还有中国的运-20这些运输机都是使用涡扇发动机的,也就是题主所说的“喷气发动机”。但是这些机型多数都属于战略大型运输机,主要运重型坦克、弹药、物资补给等等。为了保证洲际飞行效率,所以使用推理更大的涡扇发动机来保持0.7马赫左右的巡航速度,毕竟要跨洲际飞行,一口气2000公里,太慢谁也受不了。

而使用涡浆发动机主要都是战术运输机,例如:美国的C-130“大力神”,中国的运-9,俄罗斯安-12等等,这些机型主要是运输中小型货物,空投伞兵,速度不能太快,同时还要保证低速性能和低耗油,所以选择了涡浆。同时,涡浆还可以提高机翼升力,具备较好的短距起降能力,这个对于战术运输机尤为重要。

当然,也有个异端,那就是欧洲的A-400大型战略运输机,比较适合欧洲的实际应用,但是不太适合幅员辽阔国家使用。所以,究竟采用什么发动机,还是需要看整体需要,而不是为了好看而造。一个国家有一个国家的具体情况,例如我国就是用了 涡扇发动机的运-20和涡浆发动机的运-9组成了战略空运体系。


军事天地


中国新型运输机模型,采用四部螺旋桨发动机

现在各国使用的运输机,就动力系统来说,可以说使用喷气发动机和螺旋桨发动机的情况并存,不是因为螺旋桨发动机是较早时代出现的,而喷气发动机是后来出现的,所以喷气发动机的飞机就一定会一统天下,螺旋桨发动机的飞机就一定得面临被彻底淘汰。

螺旋桨发动机的运输机,现在依然占据着半壁江山,而且,各国还都在积极研发新型号的螺旋桨动力的运输机,说明螺旋桨动力作为运输机的动力并不代表落后,而是有着喷气式发动机不能取代的特殊优势。

最突出的一点优势就是,省油,实现大航程。运输机与主战飞机不一样,速度快慢并不特别重要,关键是看能不能运得多,飞得远,而螺旋桨发动机相比喷气式发动机来说,最大的特点就是油耗低,装载同样的油量,可以飞出更远的距离。

螺旋桨发动机的油耗低,速度上比喷气发动机的运输机要慢,这好像是缺点,但又何尝不是优点呢,它飞得慢,起飞和降落时对跑道的环境适应性就特别强,野外条件下的简易跑道上完全不会影响其起飞和降落,但换成是喷气式飞机就不一样了,可能就飞不起来或者不敢贸然降落,怕起伏不平的跑道路面会诱发事故。

另外,螺旋桨发动机的运输机飞得慢,也就可以飞得低,方便它搭载的人员或者物品进行空中投放,降低了空投安全的风险,相反喷气发动机的运输机就很难做到相同的空投高度,不然会面临更大的安全风险。

既然螺旋桨发动机的运输机有这么多优点,当然会一直存在并且还会继续发展下去。


兵工科技


视觉欺骗了你,看似是螺旋桨发动机,但是这个螺旋桨和普通的活塞式螺旋桨还是有不一样的地方。它是一种涡轮喷气机。



如果仔细的去观察会发现发动机是有进气道的。

涡轮喷气式发动机有四个大的类型:

1.涡轮喷气发动机




2.涡轮风扇发动机



3.涡轮螺旋桨发动机



4.涡轮轴传动发动机



从速度飞行的效率上来说涡桨发动机的效率和经济性反而是最高的。

因此类似于C-130这类的运输机会采用涡桨发动机。


高达模型制作技巧


此螺旋桨非彼螺旋桨。二战时期的螺旋桨发动机用的的是活塞气缸发动机,原理是通过活塞在气缸水往复供功为螺旋桨提供动力,和你的车基本一至。而现在的螺旋桨飞机用的是涡轮螺旋桨发动机,是用燃气轮机喷射高压燃气带动螺旋桨做功为螺旋奖提供动力。涡轮螺旋桨发动机(以下简称涡桨发动机)相比活塞发动机拥有功率大,起动快,负载大的优点。相比涡扇动机(喷气机)具有省油,耐用和适应性强的优点。他虽然不如涡扇发动机的功率大但省油,航程远,皮实耐用,不挑环境,更适合简易跑道甚至土跑道也能起降。涡扇发动机通常装备超大型战略运输机和轰炸机上。这机的机型主要起降地点是相对后方或二线等查对安全的机场,有充足的跑道和安全保障。而还有一种运输机叫战术运输机。他是为战术级目的研制的,,通常是在一线战场进行战术级任务而研制。这样的机场通常只有简易跑道,甚至临时修建的跑道或公路。所以涡桨发动机的优势就出来了。总之没有好不好,只有用途不一样罢了。如果说涡扇发动机是超跑的话,涡桨就是皮卡。干什么活用什么东西而已。


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