螺旋槳飛機落伍了嗎?

軍機處留級生


飛機靠著發動機的動力才可以在天空翱翔,常見的發動機一般都吊掛在大翼,或者飛機尾部。而在低空飛行領域,經常可以看到一種螺旋槳式的發動機,這種設計有什麼優勢呢?

螺旋槳飛機(propeller airplane),是指用空氣螺旋槳將發動機的功率轉化為推進力的飛機。 從第一架飛機誕生直到第二次世界大戰結束,幾乎所有的飛機都是螺旋槳飛機。

受輪船依靠螺旋槳的轉動在水中航行的機理的啟發,飛機是否也可以依靠螺旋槳在空氣中前進呢?

從理論上來講,在空氣中或水中,螺旋槳所起的作用應該是相同的。但實際上空氣的密度僅為水密度的1/8000,因此如要產生足夠的推力,在空氣中使用的螺旋槳必須被製作成具有很大長度,很大面積,很高轉速才行。

這又是一個難題。

觀察螺旋槳的橫切面,發現它和機翼是相似的,完全可以用分析機翼如何產生升力的方法去分析一下螺旋槳。

機翼穿過空氣向前運動時能產生升力;一旦螺旋槳在與飛機前進方向垂直的平面上運動,它也會產生一個力,只不過運動的方向差了90°,因此這個力的方向也差90°,機翼產生的是向上的升力,那麼螺旋槳產生的力就是向前的推力了。

螺旋槳和機翼一樣也有迎角,當把空氣壓向後方時就能增加推力,迎角越大,產生的推力也就越大。

與機翼不同的是,機翼上各點在飛機飛行時做平行運動,它們的速度是一樣的,迎角也是相同的;而螺旋槳是在做旋轉運動,其根部運動速度慢,產生的推力小受力也小;而其頂部,運動速度快,產生的推力大,受力也大。

這種現象很容易使螺旋槳的頂部受到損壞甚至折斷。設計師們為了避免這種現象的發生就把螺旋槳根部的角度做的大一些,由根部到頂部,迎角逐漸減小,這樣就能使螺旋槳整體在長度方向上所產生的推力大致各點相等,螺旋槳就結實耐用了。

螺旋槳在形狀上也就必須變成麻花狀,這就是大家現在所看到的螺旋槳。

要想使螺旋槳產生更大的推力,最簡單的辦法就是加長槳葉。

可是槳葉越大,尖端運動的速度也越大,槳的尖端部分受的力也越大,從而帶來強烈的噪聲。

受材料強度及控制噪聲要求的限制,飛機使用了長度較短而葉片較多的螺旋槳以便儘可能的增加推力減少噪聲。

小型飛機通常使用兩個葉片的單個螺旋槳;大型飛機上使用多臺發動機,每臺裝有三個葉片以上的多葉片螺旋槳。

提到螺旋槳飛機,想必小夥伴們對去年5月10日幸福航新舟60飛機在福州機場衝出跑道的事件,還記憶猶新吧。


極盜者



航空發動機主要分為兩大類,一種是活塞式發動機另外一種是空氣噴氣發動機。空氣噴氣發動機也分為兩大類,燃氣渦輪發動機和衝壓噴氣發動機。燃氣渦輪發動機又可細分為渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪槳扇發動機、渦輪軸發動機、垂直/短距起降發動機。


螺旋槳飛機發展到今天,實質上已經不是傳統的螺旋槳飛機,其動力裝置已經發生了翻天覆地的變化,以前的螺旋槳飛機使用的是活塞式發動機,其進氣效率有限且受環境因素限制比較大,功率也很有限,升限、飛行速度都有很大的侷限性。而目前大多數螺旋槳飛機使用都是渦輪螺旋槳發動機,渦槳發動機本質是就是渦輪噴氣式發動機,只不過燃氣用於驅動螺旋槳而非直接排出,相比活塞式發動機,渦槳發動機的效率更高,適合不同的機型使用,適用性較強。

在現代飛機中,螺旋槳飛機仍佔有重要地位,例如c-130、A-400、安-70等還有各國空軍的初級教練機以及許多的民運機型都採用螺旋槳式,從無人機到教練機再到運輸機,很多國家都有渦槳發動機的身影。雖然速度慢但是具有噴氣式發動機無可比擬的優點即效率高、耗油率低、價格低廉、易保養等。由於燃燒較完全,對環境汙染相對較小,因為螺旋槳客機飛行高度較低,一旦發動機故障,可利用其翼載低、失速低的特點滑翔降落,目前螺旋槳式發動機在軍隊輔助機型和地方小型飛機上,如小型公務機、農業飛機、支線和一些小型多用途運輸機(森林滅火、搜索、救援和巡邏等),仍被廣泛的採用。


_非我所願


還要停留在螺旋槳時代?現在的科技應該要出現空氣動力或核聚能源超百倍千倍音速的超級宇宙巡航戰機。


Z星球R


螺旋槳飛機相必噴氣式發動機而言,具有易維護,耗油量低,對跑道環境要求較低的特點,但是由於受螺旋槳工作特性的限制,它的飛行高度比較低,速度比較慢。所以它相比噴氣式飛機在長途客運,以及戰鬥機上來說是過時了,但是在教練機,小型私人飛機以及軍用運輸機方面仍舊有它無法取代的優點,任然在發揮著巨大的作用!所以,它沒有過時。


熙熙米爾—安安的王叔


導彈互炸的時代,菜刀過時了麼?

所謂的過時,只是沒找到它合適的用武之地。即便什麼地方都沒用了,這玩意又引領了復古風,成了老爺車老爺機


雪飛雲


螺旋槳飛機的工作原理是物理原理,運用螺旋槳兩面空氣的壓力形成風,進而飛起來。

時代進步沒錯,但是物理機械也在進步,這個是不會落伍的。


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