使用螺旋槳技術最主要的目的
螺旋槳的拉力是活塞式飛機和渦輪螺旋槳飛機前進的動力。螺旋槳運作好壞直接影響拉力大小,而拉力大小又關係到飛機的飛行性能。
槳葉角不能改變的螺旋槳叫定距螺旋槳。
槳葉角能夠改變的螺旋槳叫變距螺旋槳。
槳葉角增大叫變高距或變大距。
槳葉角減小叫變低距或變小距。
現代飛機普遍使用自動變距螺旋槳。
飛行中,螺旋槳是一面旋轉一面前進的。螺旋槳剖面具有兩個速度:一個是前進速度v,一個是圓周速度(切向速度)u。
在槳葉角和轉速不變的情況下,槳葉迎角隨飛行速度增大而減小,當飛行速度增大到一定程度,槳葉迎角可能減小到零,甚至變爲負值。
在槳葉角和飛行速度不變的情況下,槳葉迎角隨轉速增大而增大,隨轉速減小而減小
螺旋槳幾何扭轉的目的,是爲了保持螺旋槳槳葉各剖面的槳葉迎角基本相等。
螺旋槳各槳葉旋轉阻力的作用點離槳軸有一段距離,其方向與槳葉的旋轉方向相反,故形成阻礙螺旋槳旋轉的力矩M阻。
旋轉阻力矩M阻通常由發動機輸出的旋轉力矩M扭來平衡。
M阻>M扭,螺旋槳轉速將會降低
M扭<M扭,螺旋槳轉速將會增加
M扭=M扭,螺旋槳轉速不變
螺旋槳的拉力是總空氣動力的一個分力,拉力的大小不僅取決於總空氣動力的大小,還取決於總空氣動力的方向。
變距機構的分類
人工變距機構,以變距杆爲代表
自動變距機構,以調速器爲代表
人工變距,透過前推或後拉變距杆,改變槳葉角、槳葉迎角、旋轉阻力的大小,從而調整轉速快慢。
自動變距,透過調速器自動調整槳葉角的大小,保持轉速恆定不變。
螺旋槳拉力隨飛行速度的變化
飛行速度增大,使得相對氣流方向越發偏離旋轉面,因此槳葉總空氣動力R的方向也更加偏離槳軸。
油門增加,螺旋槳轉速增大。調速器爲了保持轉速,自動增大槳葉角。因此槳葉總空氣動力R增大。
飛行速度增大,調速器爲保持轉速不變,會自動增大槳葉角。但由於入流角也在增大,所以槳葉迎角仍在減小,槳葉總空氣動力R逐漸向旋轉面靠攏。
油門減小,調速器爲保持轉速不變,會自動減小槳葉角。但由於入流角短時間內保持不變,槳葉迎角逐漸減小,甚至成爲負迎角。
發動機空中停車,調速器爲保持轉速不變,會自動減小槳葉角。由於槳葉角和槳葉迎角均迅速減小,形成較大的負迎角,槳葉總空氣動力R指向斜後方。
對於活塞式螺旋槳飛機,當高度和飛行速度一定的情況下,要想使螺旋槳有效功率儘可能大,在加油門的同時應當前推變距杆增大轉速。
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