飞机螺旋桨和船螺旋桨的区别 (飞机为什么要有螺旋桨)

人类早已进入了航空时代,初代的飞行器的动力来源主要是活塞式发动机,以汽油为燃料,驱动机头或者机翼部位的螺旋桨,为✈️提供水平方向上的动力,当速度达到一定时机翼产生升力,让飞机飞离地面。随着活塞式飞机性能的不断提升航空工程师们开始常识让飞机的速度超过音速。这时候工程师们发现,他们无论怎样提升飞机的性能,飞机都不可能超过音速了。音速,像一道看不见的墙横亘在飞机速度的面前,永远无法突破。在经过无数次失败的尝试后他们终于明白了,挡住飞机速度提升的关键问题是飞机的驱动方式是制约飞机速度的瓶颈。说人话,就是依靠螺旋桨搅动空气提供拉力的这种方式是无法突破音速的。因为当接近音速时,一开始提供动力的螺旋桨反而会成为阻碍飞机继续加速的“绊脚石”。

为什么很多飞机都有螺旋桨,飞机螺旋桨和船螺旋桨的区别

于是聪明的工程师们另辟蹊径,寻找全新的驱动方式和全新的发动机。于是,涡轮喷气式发动机诞生了。首次提出涡轮喷气式发动机理论,并付诸于实施的是英国的弗兰克·慧特尔爵士(没错,他还是个拥有头衔的贵族[奸笑],真正的贵族就是要为人类的科学进步做贡献滴[赞])。他提出的原理是:先将空气吸入,再经过双面离心压气机压缩,然后在单管燃烧室内喷油燃烧;燃烧后的高压燃气驱动涡轮带动压气机,同时高速从尾喷管喷出,从而产生推力推进飞机。他还推导出了发动机热力学的基本方程。 惠特尔的设想,令人耳目一新,但由于在1929年,人们的思想仍固囿于传统的活塞式发动机的模式中,没有人相信他的设计能够实现,惠特尔跑了几家厂商,均被婉言谢绝。

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而将涡轮喷气式发动机真正用于实战的是二战期间的纳粹德国,他们制造出了世界上首架可以空战的战斗力Me—262型战斗机(德国人对新技术还真是有着无穷的兴趣和执念啊,从德国制造的汽车也可以看出来)。1939年8月27日试飞时,这架飞机就飞出了每小时825公里的时速,超过了当时世界上所有的飞机。可惜最先进的飞机也难以挽回纳粹德国失败的命运。二战结束后,涡轮喷气式发动机的技术分别被美苏两国窃取,这两个超级大国分别开始研制自己的涡轮喷气式发动机。坊间有种说法,当时的美苏两国在抢夺涡轮喷气式发动机技术时,侧重点不同?美国侧重抢夺技术人员,苏联侧重抢夺设计图纸,不知真否[偷笑][偷笑]。从此,人类飞行器进入到喷气时代,超音速飞行终于实现了。

下面我们再说说涡轮风扇式发动机

涡轮风扇式发动机机是在涡轮喷气式发动机基础上研发出来的。其原理是在涡轮喷气式发动机前端再安装一个大风扇,形成内外两个涵道。用发动机喷口喷射出来的燃气同时驱动前后两级风扇。进入发动力的空气一部分进入内涵道,经过压缩参与燃烧。一部分直接由外涵道排出。以达到最大限度利用燃油热量,提高燃油效率,增大推力的目的。

为什么很多飞机都有螺旋桨,飞机螺旋桨和船螺旋桨的区别

现在的航空发动机都是以涡轮风扇式发动机为主流。尤其在民航客机领域,涡轮风扇发动机的燃油经济性的优势是不可替代的。在相同油耗下,涡轮风扇式发动机比涡轮喷气式发动机的推力也更大。相同推力下,涡轮风扇发动机的油耗更小,换句话说,可以支持飞机飞得更远。例如我国最新型的战斗机歼—20加装的就是我国自行研制的涡轮风扇式发动机涡扇—10B。其综合性能已经达到了世界一流航空发动机的水平!这款发动机的研制成功凝聚了我国几代航空人的心血和智慧,为他们的付出点赞!!

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