為幫助沿螺旋槳槳葉長度方向識別特定的點,大多數螺旋槳有幾個規定的槳葉站位,作為離槳轂中心的指定距離的參考位置(見圖9-4)。

軸功率(sHP)是指輸送到螺旋槳的功率。當量軸功率(EsHP)是在計算總的功率輸出時,軸功率加上噴氣推力的影響。

由于渦軸和渦槳發動機通過旋轉軸輸出功率,在試車臺上依據軸的轉速和扭矩測量發動機產生的功率(馬力)。在靜態條件下,輸送到螺旋槳上1軸馬力假定產生2.51b推力。所以:

              EsHP靜態=sHP螺旋槳+Fn(噴氣)/2.5

螺旋槳理論,當螺旋槳旋轉通過空氣時,在槳葉的前面產生低壓區。這個低壓區同槳葉后面恒壓區或高壓區使螺旋槳產生拉力。產生拉力的大小取決于幾個因素:槳葉攻角,螺旋槳轉速和翼型的形狀。槳葉攻角(又稱迎角)是槳葉弦線和相對風的夾角。相對風的方向由飛機通過空氣運動的速度和螺旋槳的旋轉運動決定。例如,當螺旋槳在靜止的飛機上旋轉,相對風的方向精確地對著螺旋槳的旋轉運動,槳葉攻角和槳葉角是一樣的(見圖9-5)。

當飛機開始向前運動時,相對風改變方向。理由是除旋轉運動外,螺旋槳也向前運動。

旋轉和向前運動的組合產生相對風不直接對著螺旋槳槳葉運動。在這種情況下,攻角總是低于槳葉角(見圖9-6)。

對于一定的螺旋槳轉速,飛機運動得越快,螺旋槳槳葉上的攻角就越小。然而,如果螺旋槳轉速增加,槳葉攻角增加。螺旋槳最有效的攻角是在2°~4°之間。攻角超過15°,由于槳葉失速的可能是低效的。

螺旋槳和以同一速率通過空氣的飛機機翼不一樣,接近槳葉葉尖部分比靠近槳轂部分旋轉的速度大(見圖9-7)。例如,決定在離槳轂18in(英寸)的點以1800r/min(轉/分鐘)旋轉的葉片速度為:

       v=2πr×rpm

         =2×π×18×1800

         =203575

即,葉片速度為203575in/min(英寸/分鐘),相當于192.7mi1e/h(英里/小時)。

為補償沿螺旋槳槳葉的速度差,槳葉每小段給定不同的角度。槳葉角從槳轂到葉尖逐漸減小稱為槳距分配,這給出一個螺旋槳槳葉扭轉的樣子。槳葉的扭轉沿槳葉長度的大部分提供剛好不變的攻角。除葉片扭轉外,大多數螺旋槳接近槳轂用較厚的低速翼型,接近翼尖用較薄的高速翼型。這樣,同葉片扭轉組合,允許螺旋槳沿著槳葉整個長度產生相對不變的拉力。

螺旋槳的推進功率是拉力和速度的乘積。螺旋槳的推進功率和提供給螺旋槳的軸功率之比稱為螺旋槳的效率。螺旋槳在原地工作時,速度為零,螺旋槳的效率等于零。

作用在螺旋槳上的力,離心力,旋轉的螺旋槳承受很多力,在螺旋槳內引起拉伸、扭轉和彎曲應力。作用在螺旋槳的力中,離心力引起最大的應力。離心力可以描述為拉槳葉離開槳轂的力(見圖9-8)。離心力產生的應力大于槳葉重量的7500倍。

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