一、 工作原理
二、 可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。流经桨叶 各剖面的
气 流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。在 螺旋桨半径 r1 和
r2(r1 v⑵ 两处各取极小一段,讨论桨叶上的气流情况。V— 轴向速度;n—螺旋桨转
速;©—气流角,即气流与螺旋桨旋转平面夹角;a — 桨叶剖面迎角;B—桨叶角,即
桨叶剖面弦线与旋转平面夹角。显而易见
a + ©
三、 空气流过桨叶各小段时产生气动力, 阻力和升力见图 1—1—19, 合成后 总空气动
力为 AR 4R 沿飞行方向的分力为拉力 △!;与旋螺桨旋转 方向相反的力△ P 阻止螺旋
桨转动。将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转 的力相加,形成该螺旋桨的拉 力和阻
止螺旋桨转动的力矩。
四、 从以上两图还可以看到。 必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作, 才能获
得较大的拉力,较小的阻力矩,也就是效率较高。螺旋桨工作时。轴 向速度不随半径
变化,而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖,半径较大 处气流角较小,对应桨叶
角也应较小。而在接近桨根,半径较小处气流角较 大,对应桨叶角也应较大。螺旋桨
的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐 加大。所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更
为确切。
五、 从图中还可以看到,气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。对 某个螺旋
桨的某个剖面,剖面迎角随该比值变化而变化。迎角变化,拉力和 阻力矩也随之变化。
用进矩比 “J”央桨尖处气流角,J= V/nD。式中 D—螺 旋桨直径。理论和 试验证明:
螺旋桨的拉力(T),克服螺旋桨阻力矩所需的 功率(P)和效率(n 可用下列公式 计
算:
六、 T=Ctp n2D4
七、 P=Cpp n3D5
八、 n =J • Ct/Cp
九、 式中:Ct—拉力系数;Cp—功率系数;p—空气密度;n—螺旋桨转速;D— 螺旋
桨直径。其 中 Ct 和 Cp 取决于螺旋桨的几何参数,对每个螺旋桨其值随 J 变化。图 1
—1—21 称为螺 旋桨的特性曲线,它可通过理论计算或试验获得。 特性曲线给出该螺
旋桨拉力系数、功 率系数和效率随前进比变化关系。是 设计选择螺旋桨和计算飞机性
能的主要依据之一。
十、 从图形和计算公式都可以看到,当前进比较小时,螺旋桨效率很低。对 飞行速度较 低
而发动机转速较高的轻型飞机极为不利。例如:飞行速度为 72 千米/小时,发动转 速
为 6500 转/分时,n〜32。因此超轻型飞机必须 使用减速器,降低螺旋桨的转 速,提
高进距比,提高螺旋桨的效率。
十一、 二、几何参数
十二、直径(D):影响螺旋桨性能重要参数之一。一般情况下,直径增大拉力随 之增大,
效率随之提高。所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋 桨。此外还要考虑螺
旋 桨桨尖气流速度不应过大(V 音速),否则可能出现激 波,导致效率降低。
十三、桨叶数目(B):可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正 比。超轻型
飞 机一般采用结构简单的双叶桨。只是在螺旋桨直径受到限制 时,采用增加桨叶数目
的方 法使螺旋桨与发动机获得良好的配合。
十四、实度(「)桨叶面积与螺旋桨旋转面积(n R2)比值。它的影响与桨叶数目 的影
响相 似。随实度增加拉力系数和功率系数增大。
十五、桨叶角(B:桨叶角随半径变化,其变化规律是影响桨工作性能最主要的 因素。习