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固定螺旋桨

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固定螺旋桨

  • 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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