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螺旋槳飛機與噴氣式飛機比有什么不同

私人飛機網 更新時間:2015-04-16 17:04:17 來源: 字號:

  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。在現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。

  飛機螺旋槳在發動機驅動下高速旋轉,從而產生拉力,牽拉飛機向前飛行。這是人們的常識。可是,有人認為螺旋槳的拉力是由于螺旋槳旋轉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生拉力的呢?如果大家仔細觀察,會看到飛機的螺旋槳結構很特殊,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動機輸出軸旋轉方向一致,所以,飛機螺旋槳相當于一對豎直安裝的機翼。

  槳葉在高速旋轉時,同時產生兩個力,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生的,由于前槳面與后槳面的曲率不一樣,在槳葉旋轉時,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生的反作用力而得來的。槳葉與發動機軸呈直角安裝,并有扭角,在槳葉旋轉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。

  由槳葉異型曲面產生的空氣動力與槳葉扭角向后推空氣產生的反作用力是同時發生的,這兩個力的合力就是牽拉飛機向前飛行的總空氣動力。

  噴氣式飛機(Jet Aircraft)是一種使用噴氣發動機作為推進力來源的飛機。利用牛頓反作用力的第三定律。

  第一步,發動機前面裝有空氣壓縮機,現代壓縮機分為7--9級,壓縮機轉子周圈裝滿葉片,發動機啟動后,壓縮機旋轉吸入外界的空氣,外界的空氣進入導向器以后,壓縮機把氣體一級一級向后壓,氣體的濃度越來越濃,壓力也就越來越大,當氣體通過最后一級后,氣體壓力增大很多倍。然后進入燃燒室,在燃燒室里,噴電打火,噴油燃燒,因氣體中含有氧氣,氣體燃燒膨脹,向后噴出,燃燒室后面是渦輪,渦輪軸上裝渦輪盤,渦輪盤周圈裝滿葉片,渦輪分7--13級,通過渦輪旋轉再一級一級向后壓,氣體通過發動機后部的渦輪一級一級壓縮,壓力再提高幾百倍,最后,通過尾部噴口噴出。產生反作用力,使飛機向前飛!

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