飞机螺旋桨转自：7777-1-8航空航天技术科普知识讲座之三齐寿祥：高级工程师北京航空航天学会科普与教育委转,从而产生拉力,牵拉飞机向前飞行.这是人们的常识. 可是,有人认为螺旋桨的拉力是由于螺旋桨旋转时桨叶把前 面的空气吸入并向后排,用气流的反作用力拉动飞机向前飞 行的,这种熟悉是不对的.那么,飞机的螺旋桨是怎样产生拉力的呢如果大家仔细 观察,会看到飞机的螺旋桨结构很特殊,如图 1 所示,单支 桨叶为细长而又带有扭角的翼形叶片,桨叶的扭角〔桨叶角〕 相当于飞机机翼的迎角,但桨叶角为桨尖与旋转平面呈平行 逐步向桨根变化的扭角.员会副主任,中国科学院科普宣教团成员.科普作家.飞机螺旋桨在发动机驱动下高速旋也出力向图 1 双桨叶螺旋桨桨叶的剖面形状与机翼的剖面形状很相似,前桨面 相当于机翼的上翼面,曲率较大,后桨面那么相当于下翼面, 曲率近乎平直,每支桨叶的前缘与发动机输出轴旋转方向一 致,所以,飞机螺旋桨相当于一对竖直安装的机翼.图 2 螺旋桨的工作示意图桨叶在高速旋转时,同时产生两个力,一个是牵拉桨叶向前的空气动力,一个是由桨叶扭角向后推动空气产生 的反作用力.图 3 桨叶剖面图从桨叶剖面图中可以看出桨叶的空气动力是如何产 生的,由于前桨而与后桨面的曲率不一样,在桨叶旋转时, 气流对曲率大的前桨而压力小,而对曲线近于平直的后桨面 压力大,因此形成了前后桨面的压力差,从而产生一个向前 拉桨叶的空气动力,这个力就是牵拉飞机向前飞行的动力.另一个牵拉飞机的力,是由桨叶扭角向后推空气时 产生的反作用力而得来的.桨叶与发动机轴呈直角安装,并 有扭角,在桨叶旋转时靠桨叶扭角把前方的空气吸入,并给 吸入的空气加一个向后推的力.与此同时,气流也给桨叶一 个反作用力,这个反作用力也是牵拉飞机向前飞行的动力.由桨叶异型曲面产生的空气动力与桨叶扭角向后推 空气产生的反作用力是同时发生的,这两个力的合力就是牵 拉飞机向前飞行的总空气动力.早期飞机大多使用桨叶角固定不变的螺旋桨,它的 结构简单,但不能适应飞行速度变化.现代的螺旋桨飞机多 采用桨叶角可调的变距螺旋桨,如图 3 所示,这种螺旋桨可 根据飞行需要调整桨叶角,提升螺旋桨的工作效率.图 4 变距螺旋桨由于螺旋桨在旋转时,桨根和桨尖的圆周速度不同, 为了保持桨叶各局部都处于最正确气动力状态,所以把桨根的 桨叶角设计成最大,依次递减,桨尖的桨叶角最小.〔如图 1所示〕.工作状态的桨叶是一根悬壁梁受力态势,为了增加...
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