【簡介:】這個(gè)問題很有意思。航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)的同學(xué)來回答一下。我們看到的飛機(jī)螺旋槳,包括直升機(jī)的螺旋槳還有渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳【如下圖所示】,這些螺旋槳在工作的時(shí)候轉(zhuǎn)速都是不變的
這個(gè)問題很有意思。航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)的同學(xué)來回答一下。我們看到的飛機(jī)螺旋槳,包括直升機(jī)的螺旋槳還有渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳【如下圖所示】,這些螺旋槳在工作的時(shí)候轉(zhuǎn)速都是不變的——這樣的特征與我們常說的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)/渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)不一樣,渦扇/渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在不同工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)速不同,所以可以產(chǎn)生不一樣的推力。
那么既然飛機(jī)的螺旋槳轉(zhuǎn)速不變,要如何控制這些螺旋槳產(chǎn)生的力的大小呢?答案就是改變螺旋槳的角度,從而在攪動(dòng)空氣的時(shí)候獲得不一樣的反作用力。
那么問題就來了,高速轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳是怎么調(diào)整角度的呢?這個(gè)問題看起來很簡單,但是實(shí)際上卻有很多工程上的問題,最重要的問題就是:螺旋槳是在旋轉(zhuǎn)的,而飛機(jī)是不動(dòng)的,一個(gè)在動(dòng)、一個(gè)不動(dòng),就好像讓你不能碰到一臺(tái)機(jī)器還又要操作這臺(tái)機(jī)器一樣,怎么在不動(dòng)的飛機(jī)上發(fā)出一個(gè)信號(hào)讓動(dòng)的螺旋槳角度變化、并且維持這個(gè)角度呢?
所以說,為了架起來動(dòng)-不動(dòng)之間橋梁,有兩個(gè)辦法:1,油。2,電。
下面這兩張動(dòng)圖就是油壓控制下螺旋槳角度調(diào)整的原理圖??梢钥吹?,通過把高壓的油輸送到一個(gè)腔室里面,就可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)活塞運(yùn)動(dòng),從而迫使螺旋槳的角度發(fā)生變化。因?yàn)橹灰龊昧嗣芊?,那么流體是可以從靜止的物體流入運(yùn)動(dòng)的物體中。這種結(jié)構(gòu)對螺旋槳角度的調(diào)整是單向的,油進(jìn)入到腔室里,螺旋槳角度就變化到最大值,閥門打開,油流出去,螺旋槳角度就變到最小。這種結(jié)構(gòu)簡單、有效,一般用在比較簡單的小型螺旋槳飛機(jī)上。
下面這張圖同樣是通過油壓控制的螺旋槳角度調(diào)整結(jié)構(gòu)。但是相比上面的結(jié)構(gòu),這個(gè)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,可以通過油壓雙向調(diào)整螺旋槳的角度,所以一般用在載荷更大、對角度控制要求更加精細(xì)的飛機(jī)上。
而下面這張圖則是通過電機(jī)控制的螺旋槳角度調(diào)整裝置【圖片來源于網(wǎng)絡(luò)】。我們可以看到,通過變槳驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)可以驅(qū)動(dòng)復(fù)雜的調(diào)整齒輪,最后改變螺旋槳的角度。而電機(jī)的控制信號(hào)還有電力,可以通過電刷實(shí)現(xiàn)——也就是一根刷子,可以用來連接轉(zhuǎn)動(dòng)件和靜止件。一般這種結(jié)構(gòu)用在地面的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上,目前在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中應(yīng)用則不多。但是隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,電機(jī)控制的方式因?yàn)榫_度高、結(jié)構(gòu)更加簡單,肯定是要替代傳統(tǒng)的油壓控制機(jī)構(gòu)。我已經(jīng)看到了很多相關(guān)的專利了。
所以你知道了飛機(jī)中的螺旋槳是怎么調(diào)整角度的嗎?