珍珠港的英靈

俄羅斯的圖-95戰略轟炸機，是一款很了不起的飛機。自從20世紀50年代一飛沖天以來，至今已翱翔了60多年。而且還將繼續服役到2040年左右，與老對手B-52一起成為真正的“百年飛機”。

圖-95轟炸機機身長46米，翼展50米，最大起飛重量190噸，最大速度830千米/小時，實用升限10500米，有一個恰如其分的稱號——“熊”。顯著的特點除了大之外，還有4組奇特的雙層螺旋槳。

這種AB-60H型雙層螺旋槳是十足的大傢伙，直徑最大達6.2米（NK-12MV）。它是同軸反轉可逆槳距螺旋槳，一根槳軸上有2個槳葉，按相反方向旋轉。

螺旋槳後面是著名“大力王”——NK-12M系列渦槳發動機，是大熊無窮力量的來源。

渦槳發動機與活塞發動機不一樣，它是噴氣發動機的一種亞型，核心與渦噴發動機相似。只不過渦槳的渦輪扇葉，會最大限度汲取動能驅動螺旋槳；而渦噴的渦輪扇葉汲取動能少，只保證驅動壓縮機即可，更多以高壓氣體噴射獲得推力。

▲渦槳發動機

之所以用雙層螺旋槳，也是一種妥協。

1、二戰戰爭刺激下，飛機發動機功率迅速提高，從早期7、800馬力竄升到後期的2000~2500馬力。

發動機功率提升，最終傳遞到螺旋槳體現。所以發動機馬力越大，螺旋槳直徑越大，槳葉也相應增加。

二戰後期，美國P-47“雷電”和F4u“海盜”都裝備了2000多馬力發動機，其螺旋槳直徑已接近4米。

▲P-47“雷電”

而圖-95的NK-12M發動機功率達到15000馬力！如果用單層螺旋槳直徑該有多大。兩層槳葉的螺旋槳直徑都5.6米（NK-12MA）和6.2米（NK-12MV）。

這麼大的螺旋槳，讓圖-95起落架變得很高，再用單層就更沒法看了。另外，太大的螺旋槳從材料、結構、可靠性上都無法保證。

2、螺旋槳對空氣做功，空氣也對螺旋槳施加反作用力，由此產生扭矩。扭矩增大影響飛行穩定，所以要通過飛機設計和副翼去平衡扭矩。

同軸反轉螺旋槳的前後兩個螺旋槳，在行星齒輪帶動下以不同方向旋轉，正好平衡扭矩。還能抵消螺旋槳槳尖產生的空氣渦流，降低渦流能量損失，提高效率。

3、大直徑螺旋槳，槳尖部分有可能超過音速。

超音速會產生激波阻力，葉片表面邊界層氣流分離，導致飛行阻力直線上升，效率大幅下降，還會損壞設備。

所以，為了平衡扭矩、降低製造難度，也為了避免槳尖超音速，庫茲涅佐夫設計局就使用了雙層的同軸反轉可逆槳距螺旋槳。

同軸反轉螺旋槳在二戰中已經大量使用，比如英國“噴火”戰鬥機部分型號、格里芬引擎的美國P-51D，以及戰後英國的“塘鵝”艦載機都是這樣的螺旋槳。

▲“塘鵝”艦載機

同軸反轉螺旋槳優點很多，但缺點也不少。

最重大缺點就是噪音太大。因為雙層螺旋槳反向旋轉時會將氣流撕裂，產生巨大噪音。

圖-95飛行時，遠在大西洋海底監聽潛艇的水聲監聽網都能聽見它。不過它的噪音還不是最大，美國曾經的XF-84H技術驗證機才是史上噪音最大的飛機，人稱“雷電尖嘯”，又叫“吹牛大王”。

▲使用超音速槳葉的XF-84H

▲與眾不同的寬弦方槳尖

其槳尖速度超過音速，音爆傳播數百米令人癲狂，在地面試車時40公里外都能聽見，機場塔臺要掛上厚毛毯防止玻璃震碎。

綜上種種原因，圖-95才使用雙層螺旋槳，成為極具美感的顯著特點。如今，圖-95在各種巡航導彈、空地導彈的支持下，依然保持著巨大威懾力，是俄羅斯保衛國家、抗擊霸權的王牌武器。

和風漫談

圖-95的兩層扇葉被稱為“同軸反轉螺旋槳”（Contra-rotating Propellers），這是渦輪螺旋槳發動機中特有的一種類型，它和普通螺旋槳最大的不同便是發動機上有兩組並列轉動的螺旋槳，而且兩組螺旋槳轉動的角速度方向相反，圖-95憑藉這種獨特的設計從1960年起便保持螺旋槳式飛機速度記錄。

速度最快的螺旋槳飛機

圖-95還世界在役獨有搭載四發大型渦輪螺旋槳發動機的戰略轟炸機，其搭載4具庫茲涅佐夫NK-12MV型渦輪螺旋槳發動機，可讓圖-95最大速度達到925公里。由於發動機功率太大，在槳葉直徑和轉速無法提升的前提下。工程師只能另闢蹊徑，用增加葉片數量來提升效率。甚至其衍生機型圖-114保持著最快螺旋槳飛機的世界紀錄。

同軸反轉的秘密

螺旋槳在低速飛行下，其葉片的葉尖會形成切向的空氣渦流，渦流會對能量造成損失。在航空工程師的巧妙設計下，同軸反轉螺旋槳的兩組葉片在轉動時產生的渦流會相互抵消，能將能量的損失將至最低。同軸反轉螺旋槳不僅能使螺旋槳維持最大的效率，還能充分使用發動機提供的驅動力。再加上圖-95主翼採用後掠35°設計，能讓圖-95在執行任務時保持高速飛行效率。

圖-95的副作用

同軸反轉螺旋槳的兩組螺旋槳連接在同一臺發動機上，裡面使用一組行星齒輪達到反向旋轉的目的。同軸反轉螺旋槳式飛機兩側兩個不同的發動機，其螺旋槳轉動方向相反，而不是反向旋轉螺旋槳。

但是同軸反轉螺旋槳帶來的負面效應也顯而易見，例如運轉時會產生巨大的噪音，其側方向噪音增大10分貝，軸方向噪音更是增大30分貝，甚至位於北大西洋的聲吶網都可以捕捉到圖-95的聲紋！

航空之家

【-❊-❊-TU-❊-❊-】 這個標誌是不是很形象？

圖-95是當今世界唯一使用螺旋槳的遠程戰略轟炸機，從裡到外都充滿著一種渦輪式蒸汽機時代的工業美。這架轟炸機的動力系統非常獨特和怪異，發動機有兩層螺旋槳扇葉，這個比較奇特的設計叫做同軸反轉螺旋槳。

圖-95為什麼要裝備如此怪異的發動機呢？答案當然是為了飛機飛行性能了。是為了在高速飛行和大航程之間實現平衡。圖-95戰略轟炸機的最大起飛重量接近200噸，需要裝備4臺NK-12MV渦槳發動機才能提供足夠的推力。

每一臺NK-12MV渦槳發動機都有兩個巨大螺旋槳，這兩個螺旋槳的旋轉方向是相反，採用這種設計當然有其優點了，那就是兩個旋轉方向相反的螺旋槳在工作時可以相互抵消對方產生的扭矩力。

以普通直升機為例，其巨大的主旋翼在工作旋轉時會產生巨大的扭矩，這時就需要一個反扭矩設計來抵消這個力量，普通直升機的解決方法就是設置尾槳，給直升機提供一個和主旋翼生產的扭矩力相反的一個力量，從而使得直升機可以正常飛行。

另外還有一種特殊的解決方法就是設置兩套主旋翼，兩套主旋翼的工作方向相反，雙方工作時產生的扭矩力也是相反的，就可以相互抵消了。例如俄羅斯的卡-52武器直升機就是採用了這種比較奇特的設計。而NK-12MV渦槳發動機的同軸反轉的螺旋槳也是應用了同樣的設計原理。

此外，NK-12MV渦槳發動機的同軸反轉螺旋槳設計還可以產生更大的推力，這是因為有兩套螺旋槳在同時工作，其產生的推力自然要比一套螺旋槳工作時產生的推力要大些，也就能使圖-95的飛行速度更快，在4臺奇特的NK-12MV渦槳發動機的推動下，圖-95戰略轟炸機在高空最大飛行速度達到了870公里/小時，這個飛行速度對於一架裝備渦槳發動機的飛機來說，絕對是難以置信的，這一切當然就歸功於同軸反轉螺旋槳。

科羅廖夫

共軸反槳結構，這種結構螺旋槳有兩層傳動軸，外傳動軸空心，內傳動軸套在裡面，兩層傳動軸通過齒輪組聯動，轉動方向相反。這種結構現在在直升機上應用較多。

但是注意的是，共軸反槳結構並不能提高工作效率，一臺共軸反槳結構發動機產生的推力效果，要遠遠低於兩臺一半功率的單層螺旋槳發動機的推力！因為前一層螺旋槳打散了氣流，後一層螺旋槳工作效率會大大降低！

而之所以會有這種結構螺旋槳飛機出現，是因為這種結構可以突破單層螺旋槳的極限。螺旋槳飛機增加推力的方式，只能是增加螺旋槳轉速和增大螺旋槳直徑，這樣螺旋槳槳葉葉尖的速度也就不斷提高，但是這個葉尖速度是有極限的，那就是不能超過音速！一旦達到音速就會產生音障和激波，可以輕易的打斷螺旋槳槳葉。

所以不管怎麼設計，單層螺旋槳產生的推力是有極限的，要想突破這個極限只能再安排一層，共軸反槳，那怕工作效率下降。這種設計在噴氣機時代早期應用較多，比如說英國的世界上最醜的飛機--塘鵝反潛機。

但是這種設計齒輪組傳動結構複雜，噪音大(圖-95是唯一一個可以被浮標聲吶發現的飛機)，在噴氣式發動機成熟後基本上取消了。

而圖-95之所以採用這種結構，主要還是被航程給逼得，跟美國在歐洲可以用大把空軍基地不一樣，前蘇聯要想炸美國要困難的多，對航程要求大，而螺旋槳比較省油。

不過，美國和北約其實都低估了圖-95的升限和最大航速，其原本以為升限是9000米，最大時速是580公里左右(這一判斷是基於螺旋槳工作的極限判斷的)。但是沒想到圖-95還有渦噴模式，這種模式下，螺旋槳不產生推力，自由轉動，全靠發動機當做渦噴發動機一樣工作，這種模式下升限可以13000米，時速900到1000公里（不同型號有所不同）。

五嶽掩赤城

為了在高速和航程之間實現平衡，圖-95採用了一套獨特的動力系統。

圖-95的最大起飛重量接近200噸，安裝四臺NK-12渦輪螺旋槳發動機，單臺額定功率11000kW（14750軸馬力），驅動一副AV-60四葉同軸反轉螺旋槳。

所謂同軸反轉螺旋槳，就是兩組安裝在同一轉軸上的串列螺旋槳，但螺旋槳的旋轉方向相反。同軸反轉螺旋槳一般是通過一組行星齒輪來實現反向旋轉的，該螺旋槳具有兩個優點：

一是兩組螺旋槳反向旋轉，互相之間抵消了扭矩，飛行員無需在飛行中通過調整副翼來對螺旋槳的扭矩效應配平。

二是氣動效率高。螺旋槳槳尖在旋轉中會產生渦流，導致產生的拉力減小。而同軸反轉螺旋槳的兩組葉片在旋轉時，葉尖產生的渦流能互相抵消，降低了渦流能量損失。一般來說，同軸反轉螺旋槳比同直徑的單螺旋槳的效率能提高6%-16%。

圖-95憑藉直徑達5.6米的同軸反轉螺旋槳，使高空巡航速度達到750公里/時，最大速度達到936公里/時，絲毫不遜色於亞音速噴氣式轟炸機。

但這4副巨大的螺旋槳也成為該機產生巨大噪音的罪魁禍首。當圖-95的速度達到750公里/小時，螺旋槳槳尖的速度已經超過音速，產生持續音爆並橫向傳播開來，因而噪音相當驚人。而且反轉螺旋槳設計使槳尖音爆非常密集，引發的機身震動經常誘發電子設備故障。甚至有傳言說美軍潛艇在水下就能通過聲吶監聽到從頭頂飛過的圖-95。

DS軍美

共軸反轉槳，是一種獨特的動力槳，有很多優勢，

扭矩平衡，槳葉多，功率大，可抵消單槳渦流，

這是一款效率高，功率大速度也高的動力槳，

如果用在共軸雙旋槳的尾推槳，將實現比S97更快的航速。

AUTUYG

圖-95戰略轟炸機，由蘇聯圖波列夫設計局於1951年研製一款驚世之作，它是當時唯一能和美國B-52戰略轟炸機相匹敵的戰略轟炸機，且服役至今。它最大的設計特點就在於它發動機上的兩具同軸反轉槳葉，並採用4臺12000軸馬力的NK12型對轉渦輪螺旋槳發動機。

採用同軸對轉的發動機的好處就在於不僅可以克服對機身產生的扭矩而且動力更為強大，最大時速超過900公里每小時而且在油耗於保養維修比B-52渦噴發動機更為簡單。所以目前它也是世界上最大最快、目前仍在服役的大型螺旋槳遠程戰略轟炸機。

和美國的B-52相比，圖95在航程、速度、載彈量這三個重要指標都比B-52遜色很多。不過由於採用渦噴螺旋槳發動機，同樣是1.2萬里的航程，B-52需要攜帶160噸燃料，而圖95只需要80噸，只是B-52的一半，這樣為經濟、省錢，而且圖95還具有老毛子的武器特點，簡單、皮實、耐操、等特點，與專門用大炸B的B-52不同，圖95可以改裝用於偵查、海上巡邏、反潛、通信中繼等任務，具有很強的通用性。而蘇聯解體的時候，中國曾有意向烏克蘭購買圖95，但是由於兩個大國的阻撓，中國未能如願。

在十字路口等等你

圖-95戰略轟炸機，也叫TY_95，是由前蘇聯圖波列夫飛機設計局和北約代號“熊”開發的遠程戰略轟炸機。

它的設計有一個後掠翼，在機翼上有四個渦輪螺旋槳，和兩個大直徑的每個發動機驅動的四葉螺旋槳。

轟炸機使用兩層風扇葉片，它們有一個大的翼展和一個大的翼展，並有一個巨大的後掠的平面和垂直尾翼。單層風扇葉片不能支持導彈的反衝，兩個葉片可以更好地提高命中率。

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因為3層還沒研發出來

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