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固定螺旋桨

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固定螺旋桨

  • 所属分类:船舶螺旋桨

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  • 发布日期:2018/08/20
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  • 详细介绍

固定螺旋桨又称定距螺旋桨使用过程中桨叶安装角(或桨距)固定的螺旋桨。定距螺旋桨结构简单,重量轻,成本低,维修简单,在小功率的轻型和超轻型飞机上广泛应用。它的主要缺点是不能在各种工作状态下保持最佳性能。 [1] 

一旦螺旋桨牢牢安装于发动机曲轴上,飞行员不能再改变桨叶角度。因此,螺旋桨最大效率只有在特定前进比值时方能获得。以其他速度飞行时.螺旋桨效率总是低于最大值。该特征严格限制了飞行器性能。

不同速度下

假若我们选择了一种使飞机在海平面能达到最大平飞速度的螺旋桨,称之为“高速桨”。在海平面以最大速度平飞时,它是标准桨,在螺旋桨和发动机特性曲线上,这种螺旋桨具有计算桨的特性曲线。此时起飞,因为飞行速度低,这是叶型的迎角变大,旋转阻力增大,故在这种情况下螺旋桨变为重桨。因此发动机达不到最大允许转速,从而也达不到最大功率。这使起飞条件恶化,起飞滑跑距离加长,爬升率减小。
为了得到良好的起飞性能而选择的低距桨工作时的速度型。在起飞和爬高时,速度不大,这种起飞桨在发动机最大允许转速时,能使用发动机的全部轴功率。在这种情况下,带起飞桨的特性曲线符合计算的特性曲线,因而起飞条件是良好的。
当低距的“起飞”螺旋桨在高速飞行时,由于飞行速度增大,叶型的迎角减小,故旋转阻力矩减小,因而,该螺旋桨变成了“轻桨”。这时若节气门全开,发动机的转速将超过最大允许值,同时有效功率开始下降。但因为发动机强度限制,其转速不允许超过最大转速,所以这时要减小气门,使转速保持在最大转速。因此,发动机的功率进一步下降。对应的功率远小于最大功率。可见,大速度水平飞行时,发动机的有效功率将不能全部利用,因而飞机不可能达到最大的平飞速度。
通过上述讨论可以得出一个结论:按某种飞行速度选择的定距螺旋桨在其他飞行速度下不能充分使用发动机的全部有效功率。也就是说,定距桨不能适应于飞行速度的变化。设计速度和其他飞行状态的速度相差越大,定距螺旋桨的缺点暴露得越明显。 [2] 

不同高度下

首先选择一个在地面上能使发动机发出最大有效功率和转速的螺旋桨,并使飞机爬高。因为螺旋桨在恒定转速下所消耗的功率是随着p的减小(即高度的增加)而下降的。但发动机有效功率随高度增加下降得更快些。所以在低空选择的螺旋桨到高空时就变成了“重桨”,这时发动机无法按原来的转速带动该螺旋桨转动,发动机的转速下降,发动机的有效功率就进一步下降。所以,低空选择的螺旋桨在高空时将在更加降低的转速和有效功率下工作。
为高空飞行所选择的螺旋桨,在设计的高度上能使用发动机的全部有效功率,便飞机达到可能大的飞行速度,它就是在这个条件下的标准螺旋桨,该螺旋桨在高度下降后的工作情况怎样呢?飞机飞行高度下降时,发动机最大转速下的有效功率比螺旋桨在同一个转速下所消耗的功率增长得快。所以在高度下降后,为高空选择的螺旋桨变成了“轻浆”,因此,低空工作时,要关小节气门,以便使发动机转速不要超过允许值,这就使得发动机的功率下降。
上面说明,定距螺旋浆对飞行高度变化的适应性就象对飞行速度变化的适应性一样,是不良的。


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