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直升機(jī)螺旋槳原理（飛機(jī)螺旋槳的工作原理 ）
螺旋槳的簡(jiǎn)介與基本分類(lèi)
螺旋槳飛機(jī)按發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型不同分為活塞式螺旋槳飛機(jī)和渦輪螺旋槳飛機(jī) 。人力飛機(jī)和太陽(yáng)能飛機(jī)通常都用螺旋槳推進(jìn) ， 也屬于螺旋槳飛機(jī)的范圍 。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的功率重量比 ， 比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)小 ， 且可使用價(jià)格較低的航空煤油 ， 故在600~800千米/時(shí)速度范圍內(nèi)的旅客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等大多為渦輪螺旋槳飛機(jī) 。
按螺旋槳與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置的不同 ， 又分為拉進(jìn)式螺旋槳飛機(jī)和推進(jìn)式螺旋槳飛機(jī) 。前者的螺旋槳裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前面 ， ”拉”著發(fā)動(dòng)機(jī)前進(jìn);后者螺旋槳裝在發(fā)動(dòng)機(jī)之后 ， ”推”著發(fā)動(dòng)機(jī)前進(jìn) 。早期的飛機(jī)中曾有不少是推進(jìn)式的 ， 這種型式的缺點(diǎn)較多 ， 螺旋槳效率不如拉進(jìn)式高 ， 因拉進(jìn)式螺旋槳前沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的阻擋 。此外在推進(jìn)式螺旋槳飛機(jī)上難于找到發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳的恰當(dāng)位置 ， 特別是裝在機(jī)身上更困難 。相反,在拉進(jìn)式螺旋槳飛機(jī)上,發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)論是裝在機(jī)身頭部或是裝在機(jī)翼短艙前面都很方便 。當(dāng)裝在機(jī)翼上時(shí) ， 螺旋槳后面的高速氣流還可用來(lái)增加機(jī)翼升力 ， 改善飛機(jī)起飛性能 ， 因此拉進(jìn)式飛機(jī)遂占據(jù)了統(tǒng)治地位 。在少數(shù)大型飛機(jī)和水上飛機(jī)上 ， 發(fā)動(dòng)機(jī)多至8~12臺(tái)以上 ， 將發(fā)動(dòng)機(jī)前后串置在短艙上,形成拉進(jìn)和推進(jìn)的混合型式 。
螺旋槳的工作原理
飛機(jī)螺旋槳在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn) ， 從而產(chǎn)生拉力 ， 牽拉飛機(jī)向前飛行 。這是人們的常識(shí) 。可是 ， 有人認(rèn)為螺旋槳的拉力是由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉把前面的空氣吸入并向后排 ， 用氣流的反作用力拉動(dòng)飛機(jī)向前飛行的 ， 這種認(rèn)識(shí)是不對(duì)的 。
那么 ， 飛機(jī)的螺旋槳是怎樣產(chǎn)生拉力的呢?如果大家仔細(xì)觀察 ， 會(huì)看到飛機(jī)的螺旋槳結(jié)構(gòu)很特殊 ， 單支槳葉為細(xì)長(zhǎng)而又帶有扭角的翼形葉片 ， 槳葉的扭角(槳葉角)相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)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(jī)翼的剖面形狀很相似 ， 前槳面相當(dāng)于機(jī)翼的上翼面 ， 曲率較大 ， 后槳面則相當(dāng)于下翼面 ， 曲率近乎平直 ， 每支槳葉的前緣與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致 ， 所以 ， 飛機(jī)螺旋槳相當(dāng)于一對(duì)豎直安裝的機(jī)翼 。
槳葉在高速旋轉(zhuǎn)時(shí) ， 同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)力 ， 一個(gè)是牽拉槳葉向前的空氣動(dòng)力 ， 一個(gè)是由槳葉扭角向后推動(dòng)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(dòng)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(shí) ， 氣流對(duì)曲率大的前槳面壓力小 ， 而對(duì)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(gè)向前拉槳葉的空氣動(dòng)力 ， 這個(gè)力就是牽拉飛機(jī)向前飛行的動(dòng)力 。
另一個(gè)牽拉飛機(jī)的力 ， 是由槳葉扭角向后推空氣時(shí)產(chǎn)生的反作用力而得來(lái)的 。槳葉與發(fā)動(dòng)機(jī)軸呈直角安裝 ， 并有扭角 ， 在槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)靠槳葉扭角把前方的空氣吸入 ， 并給吸入的空氣加一個(gè)向后推的力 。與此同時(shí) ， 氣流也給槳葉一個(gè)反作用力 ， 這個(gè)反作用力也是牽拉飛機(jī)向前飛行的動(dòng)力 。
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