【簡介：】本篇文章給大家談談《螺旋槳飛機的動力》對應的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、為什么現(xiàn)在現(xiàn)代客機沒有采用螺旋槳飛機？
2、飛機螺旋槳的知識
3、螺旋槳時代
本篇文章給大家談談《螺旋槳飛機的動力》對應的知識點，希望對各位有所幫助。
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為什么現(xiàn)在現(xiàn)代客機沒有采用螺旋槳飛機？
螺旋槳飛機速度雖慢，但省油，低速性能好，所以也相對安全，性價比高，常用于支線短途航行，
噴氣飛機速度快，但廢油，
飛機螺旋槳的知識
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[編輯本段]螺旋槳飛機的基本認識
螺旋槳飛機（propeller airplane），是指用空氣螺旋槳將發(fā)動機的功率轉(zhuǎn)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(zhàn)結(jié)束，幾乎所有的飛機都是螺旋槳飛機。在現(xiàn)代飛機中除超音速飛機和高亞音速干線客機外，螺旋槳飛機仍占有重要地位。支線客機和大部分通用航空中使用的飛機的共同特點是飛機重量和尺寸不大、飛行速度較小和高度較低，要求有良好的低速和起降性能。螺旋槳飛機能夠較好地適應這些要求。
[編輯本段]螺旋槳飛機的基本分類
螺旋槳飛機按發(fā)動機類型不同分為活塞式螺旋槳飛機和渦輪螺旋槳飛機。人力飛機和太陽能飛機通常都用螺旋槳推進， 也屬于螺旋槳飛機的范圍。渦輪螺旋槳發(fā)動機的功率重量比，比活塞式發(fā)動機大2～3倍，在相同的重量下可提供更大的功率，燃油消耗率在速度較高時比活塞式發(fā)動機小，且可使用價格較低的煤油，故在600～800千米／時速度范圍內(nèi)的旅客機、運輸機等大多為螺旋槳飛機。
按螺旋槳與發(fā)動機相對位置的不同，又分為拉進式螺旋槳飛機和推進式螺旋槳飛機。前者的螺旋槳裝在發(fā)動機前面，“拉”著發(fā)動機前進；后者螺旋槳裝在發(fā)動機之后，“推”著發(fā)動機前進。早期的飛機中曾有不少是推進式的，這種型式的缺點較多，螺旋槳效率不如拉進式高，因拉進式螺旋槳前沒有發(fā)動機短艙的阻擋。此外在推進式螺旋槳飛機上難于找到發(fā)動機和螺旋槳的恰當位置，特別是裝在機身上更困難。相反,在拉進式螺旋槳飛機上,發(fā)動機無論是裝在機身頭部或是裝在機翼短艙前面都很方便。當裝在機翼上時，螺旋槳后面的高速氣流還可用來增加機翼升力，改善飛機起飛性能，因此拉進式飛機遂占據(jù)了統(tǒng)治地位。在少數(shù)大型飛機和水上飛機上，發(fā)動機多至8～12臺以上，將發(fā)動機前后串置在短艙上,形成拉進和推進的混合型式。
[編輯本段]螺旋槳飛機的結(jié)構(gòu)特點
螺旋槳飛機的結(jié)構(gòu)比較復雜。為了降低轉(zhuǎn)速和提高螺旋槳效率，絕大多數(shù)發(fā)動機裝有減速器。這類飛機的發(fā)動機裝有滑油散熱器。液冷活塞式發(fā)動機還裝有冷卻液散熱器。槳轂和發(fā)動機均有流線型外罩，以減小阻力。機身前部的發(fā)動機和螺旋槳往往影響飛行員的視線，個別飛機將發(fā)動機安排在座艙下方，用一長軸與機頭的螺旋槳相連，如美國的P-39戰(zhàn)斗機。有的飛機將座艙偏置在機翼一側(cè)來改進前方視線，成為特殊的不對稱飛機，如德國的BV-141飛機。頭部裝有機槍的拉進式戰(zhàn)斗機需要采用協(xié)調(diào)機構(gòu)，以保證子彈從旋轉(zhuǎn)著的螺旋槳槳葉中間發(fā)射出去。有的飛機將機炮炮管裝在螺旋槳軸內(nèi)，炮彈由槳軸內(nèi)的炮管射出。螺旋槳旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一個反作用扭矩，大功率發(fā)動機的飛機常用較大的垂直尾翼或偏置垂直尾翼產(chǎn)生的力矩來加以平衡，也可以采用反向旋轉(zhuǎn)的同軸螺旋槳來抵消反作用扭矩，如蘇聯(lián)的安22飛機。
現(xiàn)代的螺旋槳飛機多采用槳葉角可調(diào)的變距螺旋槳，這種螺旋槳可根據(jù)飛行需要調(diào)整槳葉角，提高螺旋槳的工作效率。由于螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時，槳根和槳尖的圓周速度不同，為了保持槳葉各部分都處于最佳氣動力狀態(tài)，所以把槳根的槳葉角設計成最大，依次遞減，槳尖的槳葉角最小工作狀態(tài)的槳葉是一根懸壁梁受力態(tài)勢，為了增加槳根的強度，槳根的截面積設計為最大。
一架飛機上槳葉數(shù)目根據(jù)發(fā)動機的功率而定，有2葉、3葉和4葉的，也有5葉、6葉的。裝于飛機頭部的螺旋槳為拉力式螺旋槳，裝于飛機后部的螺旋槳為推力式螺旋槳，還有既裝有拉力式螺旋槳又裝有推力式螺旋槳的飛機。
[編輯本段]螺旋槳飛機的發(fā)展演化
早期飛機大多使用槳葉角固定不變的螺旋槳，它的結(jié)構(gòu)簡單，但不能適應飛行速度變化。飛行速度大于200公里/時則需要用變槳距螺旋槳，才能提高螺旋槳的效率。但這種螺旋槳構(gòu)造復雜，成本較高，只用于一些速度較高、功率較大的飛機。
第二次世界大戰(zhàn)以前的飛機，基本上是使用活塞式發(fā)動機作動力裝置驅(qū)動螺旋槳。近代在渦輪噴氣發(fā)動機的基礎上研制出了渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪槳扇發(fā)動機。用這兩種發(fā)動機驅(qū)動螺旋槳使螺旋槳的工作效率大大提高，同時也提高了飛機的性能。
在第二次世界大戰(zhàn)中，為了進一步提高飛機的高空性能，有些飛機上還裝有廢氣渦輪增壓器,利用廢氣來增加進氣的壓力,如美國的B-24、P-47等飛機。70年代后期，一些通用航空的飛機也采用廢氣渦輪增壓器來提高飛行性能。
[編輯本段]螺旋槳飛機的工作原理
飛機螺旋槳在發(fā)動機驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生拉力，牽拉飛機向前飛行。這是人們的常識?？墒?，有人認為螺旋槳的拉力是由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)時槳葉把前面的空氣吸入并向后排，用氣流的反作用力拉動飛機向前飛行的，這種認識是不對的。
那么，飛機的螺旋槳是怎樣產(chǎn)生拉力的呢？如果大家仔細觀察，會看到飛機的螺旋槳結(jié)構(gòu)很特殊，如圖所示，單支槳葉為細長而又帶有扭角的翼形葉片，槳葉的扭角（槳葉角）相當于飛機機翼的迎角，但槳葉角為槳尖與旋轉(zhuǎn)平面呈平行逐步向槳根變化的扭角。
槳葉的剖面形狀與機翼的剖面形狀很相似，前槳面相當于機翼的上翼面，曲率較大，后槳面則相當于下翼面，曲率近乎平直，每支槳葉的前緣與發(fā)動機輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致，所以，飛機螺旋槳相當于一對豎直安裝的機翼。
槳葉在高速旋轉(zhuǎn)時，同時產(chǎn)生兩個力，一個是牽拉槳葉向前的空氣動力，一個是由槳葉扭角向后推動空氣產(chǎn)生的反作用力。
從槳葉剖面圖中可以看出槳葉的空氣動力是如何產(chǎn)生的，由于前槳面與后槳面的曲率不一樣，在槳葉旋轉(zhuǎn)時，氣流對曲率大的前槳面壓力小，而對曲線近于平直的后槳面壓力大，因此形成了前后槳面的壓力差，從而產(chǎn)生一個向前拉槳葉的空氣動力，這個力就是牽拉飛機向前飛行的動力。
另一個牽拉飛機的力，是由槳葉扭角向后推空氣時產(chǎn)生的反作用力而得來的。槳葉與發(fā)動機軸呈直角安裝，并有扭角，在槳葉旋轉(zhuǎn)時靠槳葉扭角把前方的空氣吸入，并給吸入的空氣加一個向后推的力。與此同時，氣流也給槳葉一個反作用力，這個反作用力也是牽拉飛機向前飛行的動力。
由槳葉異型曲面產(chǎn)生的空氣動力與槳葉扭角向后推空氣產(chǎn)生的反作用力是同時發(fā)生的，這兩個力的合力就是牽拉飛機向前飛行的總空氣動力。
[編輯本段]螺旋槳飛機的三個效應
進動、滑流扭轉(zhuǎn)、螺旋槳反作用。若是多發(fā)螺旋槳飛機，還可能出現(xiàn)有拉力不對稱。
固定翼飛機平衡在地面主要是受螺旋槳的滑流扭轉(zhuǎn)作用，飛行中,當螺旋槳的扭轉(zhuǎn)氣流打在飛機垂直尾翼的一側(cè)時,則會引起飛機的方向偏轉(zhuǎn)。
如果螺旋槳是向右旋轉(zhuǎn)的,則扭轉(zhuǎn)氣流上層自左向右側(cè)扭轉(zhuǎn),從左方向作用于垂直尾翼,使尾翼產(chǎn)生向右的空氣動力,對飛機重心形成左偏力矩,即機頭向左偏轉(zhuǎn)。螺旋槳的轉(zhuǎn)速越大,扭轉(zhuǎn)氣流對飛機的方向偏轉(zhuǎn)影響越明顯。故地面起飛時抵右舵修正方向?？罩杏捎陲w機自身速度增大，滑流作用減弱，使用方向舵配平即可。
[編輯本段]渦輪螺旋槳飛機
在速度低于700公里/時的情況下，空氣螺旋槳推進效率較高。速度繼續(xù)增大，推進效率急劇下降。同時，飛機所需的功率隨速度的三次方成正比增加，活塞式發(fā)動機由于技術(shù)上的限制，無法提供體積小、重量輕和功率大的發(fā)動機。渦輪螺旋槳發(fā)動機的功率重量比比活塞式發(fā)動機大2～3倍，在相同的重量下可提供更大的功率，而且發(fā)動機截面積較小，燃油消耗率在速度較高時比活塞式發(fā)動機小，使用價格較低的煤油，故在 600～800公里/時速度范圍內(nèi)的旅客機、運輸機、海岸巡邏機和反潛機大多為渦輪螺旋槳飛機。為了進一步增大速度，降低燃油消耗率，美國于70年代提出一種先進的渦輪螺旋槳系統(tǒng),采用8～10片具有后掠的薄剖面槳葉，從空氣動力學角度對槳轂和發(fā)動機短艙進行一體化設計，使阻力和噪聲達到最小。這種推進裝置可使飛機速度達到馬赫數(shù)為0.8,比一般裝有渦輪風扇發(fā)動機的飛機省油30％～40％。高速螺旋槳飛機比渦輪噴氣飛機省燃料，正處在研究試驗階段。
螺旋槳時代飛機和現(xiàn)代飛機區(qū)別
給你說個簡單的吧：
首先，不要叫“螺旋槳”飛機，叫“活塞式”飛機；現(xiàn)代飛機稱“噴氣式”飛機 他們最直觀的區(qū)別是速度 噴氣式飛機比活塞式飛機快很多
活塞式飛機即使用內(nèi)燃機的飛機 噴氣飛機發(fā)動機的原理在于 飛機首部的進氣口吸氣 經(jīng)過發(fā)動機的加熱 變?yōu)橹藷岬目諝?朝后噴 獲得動力
第二 是外觀 基于上面的原因 噴氣式飛機不能使用活塞式飛機的動力布局 也就是說現(xiàn)在的飛機趨于流線的造型 機翼后掠的造型
第三 是武器 活塞式飛機由于動力的限制 載重有限 又要保證防護 又要保證有殺傷力的機載武器 所以那時的飛機多使用機槍或機炮 并且那時沒有導彈可以使用 因為尚未發(fā)明
噴氣式戰(zhàn)斗機動力強 可加載的武器重量多 隨著導彈和電腦技術(shù) 制導技術(shù) 火控技術(shù)和雷達技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機帶有獨立的雷達 電子戰(zhàn)設備 有近程遠程格斗用空空 空地 空艦導彈 可攜帶多種常規(guī)彈藥 甚至核彈藥
第四 由于武器和速度的千差萬別 格斗方式由活塞飛機時代的純粹近戰(zhàn)到噴氣機時代的超視距格斗
第五 現(xiàn)在的空戰(zhàn)因飛機的變化也發(fā)生著巨大變化 原來用在地面上的雷達 現(xiàn)在用在空中的“預警機”
還有很多啦 我說得可能不夠?qū)I(yè) 如果對你有幫助的話 別忘了加分哦
關于《螺旋槳飛機的動力》的介紹到此就結(jié)束了。
