螺旋槳產生推力的原理

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螺旋槳產生推力的原理

螺旋槳排出的氣體使得螺旋槳獲得反作用力。你把螺旋槳槳盤(或者旋翼、涵道)看成一個通道,通道排出空氣的時候會受到空氣的反作用力,即推力。

螺旋槳推進時,由於槳葉材料的對槳尖載荷的限制,槳尖速度一般限制在當地音速以下。

螺旋槳的幾何因素:翼型剖面、展長、扭轉角、槳距。。。

螺旋槳的翼型剖面和展長在很大程度上決定了螺旋槳的推力,產生推力對應所需的扭轉力矩(來自發動機)。對於螺旋槳背風面被排出的流動結構(下洗氣流-直升機,滑流-螺旋槳推進器),可以看作是每一小段螺旋槳翼型前飛所產生下洗氣流的綜合效果。

直升機螺旋槳工作原理如下:

(1)螺旋槳旋轉時,槳葉不斷把大量空氣(推進介質)向後推去,在槳葉上產生一向前的力,即推進力。槳葉上的氣動力在前進方向的分力構成拉力。在旋轉面內的分量形成阻止螺旋槳旋轉的力矩,由發動機的力矩來平衡,槳葉剖面弦(相當於翼弦)與旋轉平面夾角稱槳葉安裝角。

(2)螺旋槳旋轉一圈,以槳葉安裝角爲導引向前推進的距離稱爲槳距。爲了使槳葉每個剖面與相對氣流都保持在有利的迎角範圍內,各剖面的安裝角也隨着與轉軸的距離增大而減小。這就是每個槳葉都有扭轉的原因。

(3)螺旋槳效率以螺旋槳的輸出功率與輸入功率之比表示。隨着前進速度的增加,螺旋槳效率不斷增大,速度在200~700公里/時範圍內效率較高,飛行速度再增大,由於壓縮效應槳尖出現波阻,效率急劇下降。

螺旋槳在飛行中的最高效率可達85%~90%。螺旋槳的直徑比噴氣發動機的大得多,作爲推進介質的空氣流量較大,在發動機功率相同時,螺旋槳後面的空氣速度低,產生的推力較大,這對起飛(需要大推

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