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螺旋槳有什麼作用?將偵察機的螺旋槳放在尾部,它的利弊是什麼?
2021/10/28
2021/10/28

飛機既是交通工具也可以成為戰鬥武器,飛機的設計理念就是採用的飛鳥原型。飛機的機翼就是飛鳥的翅膀,能在空氣中飛行靠的就是機翼與空氣之間的作用。出國旅行飛機是最適合的用作長途移動的交通工具,除了出行的飛機以外,在軍事領域常用的就有戰鬥機、偵察機等。

飛行表演

戰鬥型飛機和民用運輸飛機有很大的不同,戰鬥型飛機容納不下較多數量的人員,而且在飛機上還安裝了許多武器設備。早期的飛機沒沒有合適的發動機,就只有靠高速旋轉的螺旋槳帶來動力,到了現在,渦輪發動機技術也更為成熟,大型運輸客機都是通過渦輪發動機提供動力,那為什麼一些偵察機還沒有替換掉螺旋槳呢?

螺旋槳飛機

二戰時期飛機成為了最主要的戰鬥武器,在戰爭發生前後都會派出飛機進行全面的搜索,發現敵人的時候,進行遠端機槍掃射或投擲彈藥。那時候幾乎所有的飛機都是採用的螺旋槳提供動力,螺旋槳推動了飛機飛向天空。

二戰時候的戰鬥機

螺旋槳旋轉的速度越快,那麼飛行的速度也就越快,旋轉的動力變成能夠使飛機飛行的動力。在當時,想要在空中成功飛行的飛機要具備以下幾點:飛機的自重和尺寸不大、飛行速度也比較慢、飛行高度也比較低等,只有螺旋槳飛機符合全部的要求。在現代螺旋槳飛機仍然有著重要的作用。不管飛機的發動機如何改進,螺旋槳飛機都佔有一席之地,現在用作飛行員訓練的初教機都是統一使用的螺旋槳飛機。

塞斯納飛機

早期飛機上的螺旋槳的槳葉角都是固定的,稱作定距螺旋槳,不過在飛行的時候很容易受到氣流的影響;而現在槳葉角的位置是可以進行調節的,也就是變距螺旋槳。但是,想要打造變距螺旋槳十分複雜,還需要花費大量成本,目前只用在一些功率大的飛機上。

螺旋槳的結構作用

飛機上的螺旋槳是由槳葉和槳轂兩個部分組成。槳葉在高速旋轉下會產生動力,需要多片槳葉和槳轂才可以組成一個完整的螺旋槳。槳葉即葉、葉尖、前緣和後緣組成。早期飛機上的螺旋槳只有少數的槳葉,而現代經過不停地改進,出現了多種槳葉的螺旋槳。

各種螺旋槳

飛機想要順利地向前飛行,就必須要有外力進行推動,而且外力還必須要大于飛機向前的阻力,同時在空中飛機移動的角度不同,就會飛向不同的方向。螺旋槳槳葉有一面是凸出的,當螺旋槳旋轉的時候,氣流流過凸出的地方,流速就會增大,靜壓也會隨著減小,結果就會產生向前飛行的動力,即飛機向前的拉力。

螺旋槳轉動

飛機螺旋槳在轉動的時候,槳葉的前端比較厚。槳葉角會採用角度量計量單位,槳葉面對風力的一面叫做葉面,背面叫做葉背,連接後緣的線叫做弦線,弦線與槳葉的夾角叫作槳葉角。槳葉角控制著螺旋角,槳葉角變大,螺旋角就要變小。為了讓螺旋槳達到最好的工作效率,在起飛之前就會做一些準備工作,這時候就會根據機型來選擇使用定距還是變距螺旋槳。這樣不管在起飛還是巡航中都可以提供最高的螺旋槳功效。

螺旋槳槳葉

飛機飛行前的螺旋槳都是處于靜止狀態,只有轉動起來與空氣接觸的時候才會發揮發動機的功率,轉速越快,功率越大,最後就可以讓飛機在空中正常飛行。早期的飛機採用的全是拉動式的方式讓飛機可以在天空中飛行,屬于傻瓜式設計,只需要把大型物體推向天空就可以了。戰爭在一定程度上也推動了飛機設計的發展。由于戰鬥的需要,在飛機的設計上增加了武器設備。戰爭結束以後,螺旋槳發動機進入了推動式模式,而且相關的航天器材開發上也已經成熟。

飛機動力來源

根據螺旋槳的作用,可以分為拉動式、推動式和推拉式。拉動式是最原始設計,螺旋槳放在飛機的前端,通過螺旋槳的作用帶動飛機起飛;推動式把螺旋槳放在了飛機後面,推動著飛機;推拉式也就結合了前面兩種,把螺旋槳放在飛機的兩側,同時帶動飛機。

螺旋槳位于飛機兩側

當初在設計飛機螺旋槳的時候,世界各地的國家都想突破推動式瓶頸,想進入推拉式挑戰。這時,德國嘗試在拉進式的基礎上,同時使用雙發動機和推進式,解決飛機的飛行速度和阻力困難。經過實驗,這樣嘗試是成功的,也就有了後來DO335截擊機的出現。

偵察機的螺旋槳放在尾部,它的利弊是什麼?

而偵察機的螺旋槳都會放在飛機的尾部,因為之前螺旋槳放在前面的時候,旋轉時會產生氣流,飛機飛行的速度越快,氣流向後就會損害機身的其他部分,而放在後面就可以完全避免這樣的情況發生。這樣不僅提高引擎的工作效率,還減少了油量的消耗。其次,在面對不同氣候條件下產生的空氣阻力時,也能夠減少對飛機造成的影響,飛行穩定性得到了很大的提升。

螺旋槳安裝在機尾的飛機

現在的無人偵察機也把螺旋槳放在後面,那麼前面的位置就可以安裝上其他偵查設備,這樣讓偵察機擁有了更加廣闊的視野。不過,將螺旋槳放在後面也有一些不利的影響,比如飛機需要加裝輔助飛行機翼才可以保證平穩,但輔助機翼又存在不穩定性,因為還需要借助電腦設備進行遠端操作。最後飛機不管起飛還是落地,螺旋槳的尾部都會受到一定程度的損害。

無人偵察機

這樣看來,不管螺旋槳安放在飛機的任何一個位置都有著各自的利弊。

總結

在確保飛行安全的前提下,螺旋槳的位置肯定是根據每個機型的特點以及用途進行設計,這樣才能更好地滿足使用者的需求。不過隨著科技的不斷發展,相信在未來我們還能夠找到更多更好的替代或者改善方案。




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