螺旋桨
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螺旋桨标准尺寸表
螺旋桨是船只和飞机的重要部件,它们的性能和效果与其尺寸紧密相关。
本文档提供了螺旋桨的标准尺寸表,以供参考和使用。
直径
螺旋桨的直径是指螺旋桨旋转的圆圈直径。
直径的选择会影响螺旋桨的推进力和效能。
以下是一些常见螺旋桨的直径尺寸:
- 小型船只螺旋桨直径:10英寸至24英寸
- 中型船只螺旋桨直径:24英寸至48英寸
- 大型船只螺旋桨直径:48英寸至100英寸
螺距
螺旋桨的螺距是指螺旋桨在旋转一周时前进的距离。
螺距的选择会影响船只或飞机的速度和推进力。
以下是一些常见螺旋桨的螺距尺寸:
- 小型船只螺旋桨螺距:8英寸至15英寸
- 中型船只螺旋桨螺距:15英寸至25英寸
- 大型船只螺旋桨螺距:25英寸至40英寸
螺旋桨材质
螺旋桨的材质对其性能和耐用性至关重要。
常见的螺旋桨材质包括:
- 不锈钢螺旋桨:提供良好的耐用性和抗腐蚀性能。
- 铝合金螺旋桨:较轻便,适用于小型船只和飞机。
- 铜螺旋桨:具有良好的导热性和耐蚀性。
总结
本文档提供了螺旋桨的标准尺寸表,涵盖了直径、螺距和材质等关键要素。
根据船只或飞机的需求和规格,选择适当的螺旋桨尺寸对于提高性能和效率至关重要。
请在实际使用中遵循相关的标准和指导,以确保安全和可靠性。
以上是螺旋桨标准尺寸表的内容概要,供参考使用。
螺旋桨产生推力的原理
螺旋桨产生推力的原理是基于牛顿第三定律:作用力和反作用力的相互作用。
螺旋桨通常安装在船、飞机或其他需要推进力的交通工具上。
当螺旋桨旋转时,它的叶片形状和倾角会导致空气或水流动。
在这个过程中,螺旋桨推动的介质通过叶片,创建压力差。
螺旋桨的旋转引起介质的压力差,从而产生了作用力。
这个作用力是由以下几个部分组成:
1. 螺旋桨的旋转能够推动介质的流动,因此产生了一定程度的前进力。
2. 螺旋桨的叶片形状和倾角导致了一个称为努力面的较大压力区域。
这个区域的介质受到螺旋桨叶片的推动,产生了一个向前的力。
3. 在努力面之后是一个称为迎风面的较小压力区域。
在这个区域,介质的运动速度变慢,产生了一个向前的力。
由于这两个压力差,螺旋桨的旋转产生了一个从后向前的推力。
根据牛顿第三定律,产生的推力会引起相等大小的反作用力作用在螺旋桨上,使得交通工具得以前进。
总的来说,螺旋桨通过改变介质的运动状态和产生压力差来产生推力。
螺旋桨[luó xuán jiǎng]螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。
螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。
历史起源1、古代的车轮,即欧洲所谓“桨轮”,配合近代的蒸汽机,将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。
构成了螺旋桨的雏型。
2.古代的风车,随风转动可以输出扭矩,反之,在水中,输入扭矩转动风车,水中风车就有可能推动船运动。
3.在当时,已经使用了十几个世纪的古希腊的阿基米德螺旋泵,它能在水平或垂直方向提水,螺旋式结构能打水这一事实,作为推进器是重要的启迪。
伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量,于此同时,他提出了新的推进器——推进船舶,为船舶推进器作出了重大贡献。
几何参数直径(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(<0.7音速),否则可能出现激波,导致效率降低。
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。
实度(σ)桨叶面积与螺旋桨旋转面积(πR2)的比值。
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。
桨叶角(β)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。
习惯上,以70%直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值。
螺距:它是桨叶角的另一种表示方法。
几何螺距(H)桨叶剖面迎角为零时,桨叶旋转一周所前进的距离。
它反映了桨叶角的大小,更直接指出螺旋桨的工作特性。
桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的。
习惯上以70%直径处的几何螺矩做名称值。
螺旋桨原理
1、螺旋桨原理#1
螺旋桨是一种把动能转换成动力的空气动力机械装置,最早是用于航空航天间螺旋翼或螺旋轮驱动飞行器的旋翼上。
它通过在桨叶周围游动的升力使飞机飞上天空,从而成为飞行的重要动力来源。
根据物理原理,螺旋桨的工作过程可分为三个阶段:抽升阶段、滑移阶段和分离阶段。
2 抽升阶段
螺旋桨把空气驱赶到螺旋桨后座,创造升力。
出发点是,驱动螺旋桨的驱动器从外部利用机械力(如发动机或汽车的发动机),将螺旋桨转动起来,把空气向后压缩,产生一个低压区,把空气经螺旋桨压缩,然后形成一个高压区,形成一个低压区,形成一个高压差,对螺旋桨产生一个抬升的 false。
3 滑移阶段
当螺旋桨的桨叶在风力作用下带动空气流通时,形成一个滑动阶段,即桨叶与空气之间形成了一种特殊的滑动关系,桨叶带动空气向后流动,大量空气经螺旋桨从下向上移动,此时,由于桨叶带动空气从下向上移动,对桨叶产生一个竖直向上的升力。
4 分离阶段
为了满足螺旋桨升力的要求,必须让螺旋桨上游的空气尽量与下游的略有分离,这样也就是螺旋桨分离阶段,该阶段是空气通过螺旋桨后,螺旋桨上游的空气循环下来,独立于下游,不受其影响。
这样也就保证了对机翼产生抬升力的持续性。
总之,螺旋桨把机械力转化为抽升力的原理:抽升力由螺旋桨从前向后驱赶空气滑移,空气被压缩,形成低压区,后部空气被压缩,形成高压区,空气流动从低压向高压;分离阶段空气从下向上流动,被桨叶分离,使螺旋桨上流的空气收到升力,实现抬升的效果。
轮船螺旋桨工作原理
轮船螺旋桨是一种用于推动船只前进的装置,它的工作原理可以简述如下:
1. 螺旋桨的结构:轮船螺旋桨通常由数片叶片组成,这些叶片呈弯曲的形状,安装在轴上形成一个圆盘。
2. 水流动力学:当桨叶转动时,叶片与周围水域发生作用。
根据牛顿第三定律,水流对螺旋桨叶片的作用力与叶片对水流的作用力大小相等,方向相反。
3. 推进原理:当螺旋桨转动时,叶片与水流作用,将叶片前方的水流推动向后。
由于叶片的形状,叶片背面的水流速度较大,而叶片面前的水流速度较小。
4. 牛顿第二定律:根据牛顿第二定律,对于一个物体,当施加的力超过阻力时,物体将加速。
螺旋桨在水中形成的水流差异产生一个反作用力,这个反作用力即为推力,推动船只向前移动。
5. 调节推力:轮船螺旋桨的推力大小可以通过调整螺旋桨转速和叶片的角度来控制。
更高的转速和较大的叶片角度可以产生更大的推力,从而加快船只的速度。
总结起来,轮船螺旋桨利用螺旋桨叶片与水流的作用力来产生推力,从而推动船只前进。
推力的大小可以通过调整转速和叶片角度进行控制。
船螺旋桨工作原理
船螺旋桨是船舶的主要推进装置之一,它通过旋转产生推力,驱动船舶前进。
螺旋桨的工作原理如下:
1. 流体静压力原理:当螺旋桨旋转时,螺旋桨叶片产生相对于水流的速度差,形成了静压力。
这种静压力使水流靠近螺旋桨的一侧叶片产生高压,而水流离开螺旋桨的另一侧叶片则产生低压。
这个压力差会产生一个向高压一侧的推力,从而推动船舶向前移动。
2. 牛顿第三定律:根据牛顿第三定律,当螺旋桨叶片向后推动水流时,水流同样会对叶片产生反作用力,即向前推动叶片。
这个反作用力使船舶得到向前的动力。
3. 旋转速度和叶片角度:螺旋桨旋转的速度和叶片角度对推进效果有重要影响。
通常,增加旋转速度会增加产生的推力,但也可能导致水流与螺旋桨之间的压力降低,从而降低推力效率。
叶片角度的调整可以改变螺旋桨的推进力和效率。
4. 水动力效应:螺旋桨的设计也考虑到水动力效应,例如螺旋桨叶片的形状和数量,以及船体形状对水流的影响。
通过优化设计,可以提高螺旋桨的推进效率和降低阻力。
总之,船螺旋桨通过利用水流与叶片之间的压力差和反作用力产生推力,驱动船舶前进。
螺旋桨的旋转速度和叶片角度以及水动力效应等因素都会影响螺旋桨的推进效果。
螺旋桨概述1.概念1.1结构图1 螺旋桨示意图图2 螺旋桨结构螺旋桨由桨叶、浆毂、、整流帽和尾轴组成,如上图所示。
滑失:如果螺旋桨旋转一周,同时前进的距离等于螺旋桨的螺距P,设螺旋桨转速为n,则理论前进速度为nP。
也就是说将不产生水被螺旋桨前后拨动的现象,然而事实上,螺旋桨总是随船一起以低于nP的进速V s对水作前进运动。
那么螺旋桨旋转一周在轴向上前进的实际距离为h p(=V s/n),称为进距。
于是我们把P与h p之差(P-h p)称为滑失。
滑失与螺距P之比为滑失比:S r=(P-h p)/P=(nP-V s)/nP=1-V s/nP式中V s/nP称为进距比。
从式中可以得出,当V s=nP时,S r=0。
即P=h,也就是螺旋桨将不产生对水前后拨动的现象,螺旋桨给水的推力为零。
因此我们可以得出结论:滑失越大,滑失比越高,则螺旋桨推水的速度也就越高,所得到的推力就越大。
1.2工作原理船用螺旋桨工作原理可以从两种不同的观点来解释,一种是动量的变化,另一种则是压力的变化。
在动量变化的观点上,简单地说,就是螺旋桨通过加速通过的水,造成水动量增加,产生反作用力而推动船舶。
由于动量是质量与速度的乘积,因此不同的质量配合上不同的速度变化,可以造成不同程度的动量变化。
另一方面,由压力变化的观点可以更清楚地说明螺旋桨作动的原理。
螺旋桨是由一群翼面构建而成,因此它的作动原理与机翼相似。
机翼是靠翼面的几何变化与入流的攻角,使流经翼面上下的流体有不同的速度,且由伯努利定律可知速度的不同会造成翼面上下表面压力的不同,因而产生升力。
而构成螺旋桨叶片的翼面,它的运动是由螺旋桨的前进与旋转所合成的。
若不考虑流体与表面间摩擦力的影响,翼面的升力在前进方向的分量就是螺旋桨的推力,而在旋转方向的分量就是船舶主机须克服的转矩力。
1.3推力和阻力以一片桨叶的截面为例:当船艇静止时,螺旋桨开始工作,把螺旋桨看成不动,则水流以攻角α流向桨叶,其速度为2πnr(n为转速;r为该截面半径)。
各式螺旋桨尺寸-标准螺旋桨尺寸表
本文是关于各种类型的螺旋桨尺寸的标准螺旋桨尺寸表。
以下是常见螺旋桨类型及其标准尺寸:
固定翼飞机螺旋桨
1. 二叶螺旋桨
- 直径:72英寸
- 螺距:47英寸
2. 三叶螺旋桨
- 直径:78英寸
- 螺距:54英寸
3. 四叶螺旋桨
- 直径:82英寸
- 螺距:62英寸
直升机螺旋桨
1. 双旋翼(涡轮动力)螺旋桨
- 直径:42英尺
- 螺距:21英尺
2. 单旋翼(涡轮动力)螺旋桨
- 直径:35英尺
- 螺距:15英尺
以上螺旋桨尺寸仅为常见的标准尺寸,具体尺寸可能根据飞机或直升机的类型、设计和用途而有所不同。
如果您需要更详细的螺旋桨尺寸,请参考制造商提供的相关规格。
请注意,螺旋桨尺寸可能会因生产商的不同而有所变化,因此本文提供的尺寸仅供参考。
在实际购买或制造螺旋桨时,请务必与相关制造商或供应商核实并遵循他们的建议。
以上是有关各种类型螺旋桨的标准尺寸表。
希望这份文档能对你有所帮助!
> 注意:本文中提供的尺寸仅供参考,请在实际应用中谨慎操作,并与相关制造商或供应商核实以获取确切的尺寸信息。
无人机科普小知识丨旋翼机螺旋桨的特性螺旋桨是一个旋转的翼面,适用于任何机翼的诱导阻力,失速和其他空气动力学原理也都对螺旋桨适用。
它提供必要的拉力或推力使飞机在空气中移动。
螺旋桨产生推力的方式非常类似于机翼产生升力的方式。
产生的升力大小依赖于桨叶的形态、螺旋桨叶迎角和发动机的转速。
螺旋桨叶本身是扭转的,因此桨叶角从毂轴到叶尖是变化的。
最大安装角在毂轴处,而最小安装角在叶尖。
螺旋桨截面安装角的变化螺旋桨叶扭转的原因是为了从毂轴到叶尖产生一致的升力。
当桨叶旋转时,桨叶的不同部分有不同的部分有不同的实际速度。
桨叶尖部线速度比靠近毂轴部位要快,因为相同时间内叶尖要旋转的距离比毂轴附近要长。
从毂轴到叶尖安装角的变化和线速度的相应变化就能够在桨叶长度上产生一致的升力。
如果螺旋桨叶设计成整个长度上它的安装角相同,那么效率会非常低,因为随着空速的增加,靠近轴附近的部分将会有负迎角,而叶尖会失速。
螺旋桨各个截面同一角速度下不同的线速度轻型、微型无人机一般安装定距螺旋桨,大型、小型无人机根据需要可通过安装变距螺旋桨提高动力性能。
1.定距螺旋桨定距桨不能改变桨距。
这种螺旋桨,只有在一定的空速和转速组合下才能获得最好的效率。
另外,还可以把定距桨分为两种类型,爬升螺旋桨和巡航螺旋桨。
飞机是安装爬升螺旋桨还是巡航螺旋桨,依赖于它的预期用途。
(1)爬升螺旋桨有小的桨距,因此旋转阻力更少。
阻力较低导致转速更高,和具有更多的功率能力,在起飞和爬升时这增加了性能,但是在巡航飞行时降低了性能。
(2)巡航螺旋桨有高桨距,因此旋转阻力更多。
更多阻力导致较低转速,和较低的功率能力,它降低了起飞和爬升性能,但是增为了高速巡航飞行效率。
螺旋桨通常安装在轴上,这个轴可能是发动机曲轴的延伸。
在这种情况下,螺旋桨转速就和曲轴的转速相同了。
某些其他发动机,螺旋桨是安装在和发动机曲轴经齿轮传动的轴上。
这时,曲轴的转速就和螺旋桨的转速不同了。
轻型、微型无人机常用定距螺旋桨,尺寸通常用X×Y来表示,其中X代表螺旋桨直径,单位为英寸(in),Y代表螺距,即螺旋桨在空气中旋转一圈桨平面经过的距离,单位为英寸(in)。
飞机螺旋桨参数飞机螺旋桨是一种将动力转换为推力的航空发动机部件,主要作用是推动飞机前进,控制飞机的速度、高度和方向。
它有着复杂的机械结构和参数,下面就是对飞机螺旋桨参数的中文详解。
1. 螺旋桨直径(Diameter)螺旋桨直径是指螺旋桨旋转时所形成的圆周直径,其大小直接影响到推力大小与效率。
这是一个非常重要的参数,通常使用英尺(feet)或米(m)表示。
2. 叶数(Blade number)叶数指螺旋桨上的叶片数量。
它和推力之间的关系是复杂的,与发动机功率和旋转速度、螺旋桨直径等均有关系。
在一般情况下,叶数越多,推进效率相比较而言会稍低,传递出来的动力则逐渐减弱。
3. 螺距(Pitch)螺距是指螺旋桨每转动一圈时向前推进的距离。
它主要针对单个叶片来说,通常采用英寸(inch)或毫米(mm)为单位。
螺距的大小会影响到动力的传递方式,并直接作用于推力的大小。
4. 翼型(Airfoil)翼型是指碳纤维、有机合成物或金属材料、玻璃钢等构成的螺旋桨表面所使用的横截面形状,可以影响到螺旋桨的性能和效率。
常见的翼型有耐克尔松(NACA)系列、高斯系列等。
5. 前缘角(Leading edge angle)前缘角是指叶子前沿与离心线的夹角。
在飞机起飞和着陆过程中降低噪音和振动方面,前缘角是很重要的因素之一。
通常采用度数(°)来表示。
6. 叶片弦长(Chord length)叶片弦长是指叶型截面与其长度垂直的直线长度。
它通常采用英寸(inch)或毫米(mm)的计量单位。
叶片弦长与螺距和叶数有联系,是螺旋桨的另一个重要参数之一。
叶片形状对螺旋桨的气动特性、推进效率和噪音有直接影响。
通常,叶片是可拆卸的,供飞机进行不同的使用。
螺旋桨螺旋桨负责把引擎的功率转变为向前的推力,重要性不言而喻,螺旋桨推进飞机的原理与火箭、导风扇飞机、喷射机不同,也与船用螺旋桨不同,火箭等前进是因为动量守恒的关系,如果飞机也是靠动量守恒的原理前进,那螺旋桨就要把空气尽量快尽量多往后吹去,那螺旋桨的形状就应该像电扇叶片一样宽且短,而不是像现在我们看的细细长长的,导风扇扇叶形状类似船用螺旋桨,效率却很差,因为导风扇引擎、加速管及支撑等物件挡住了不少气流,而且导风扇后送的空气速度不够快,质量更不够多。
我们应该把桨叶看成一片小型的机翼,引擎转动的速度加上飞机前进的速度,使桨叶对空气产生相对的速度,桨叶的截面本来就是一个翼型,然后因伯努利定律产生升力,只是此时的升力是向前的,称为推力,使飞机向前,历史上有名的竞速机GeeBee,得过很多次世界冠军,也有不少模型像真机,请读者注意其螺旋桨与机身的比例,它螺旋桨向后的气流三分之二以上被引擎及机身偏折,根本没往正后方吹,使人不禁怀疑它怎麼飞,可是它还是世界竞速冠军呢,所以记得螺旋桨的风大不大与推力毫无关系。
螺旋桨可依不同方式分类,我们真正有兴趣的是直径与螺距,将於下节讨论,其余分类如下:依桨叶数:单桨:竞速机常用,可避免吃到前叶的尾流,效率最佳,但另一端要配平。
双桨:最常见的型式,合理的效率,容易平衡。
三桨以上:像真机或桨叶长度受限时使用,效率稍差。
依推力方向:拉力桨:即正桨,从飞机前面产生拉力使飞机向前。
推力桨:即反桨,从飞机后面产生推力使飞机向前,少数引擎可逆转,双引擎飞机其中一个引擎逆转用反桨以抵销反扭力。
依材值:木桨:刚性好,重量轻,但易损坏。
塑胶桨:便宜,选择性多,较不易损坏。
碳纤桨:最好,最贵。
第二节螺旋桨的选择我们仔细看一支螺旋桨上面除了公司的标志外如:[APC],另外还有一组数字12x9,这是选择螺旋桨最重要的一组数字,12代表这支螺旋桨直径是12英寸,9代表螺距是9英寸,另一组数字305x227是公制,单位是mm,代表意义完全一样,直径的意思大家都了解,螺距的意思是螺旋桨旋转一圈,依螺旋桨的角度,理论上螺旋桨前进的距离,当螺旋桨旋转时桨上的点因距离轴心的不同,行走的距离也不同[=2 x 3.1416 x r],现在的螺旋桨都是定螺距桨,就是旋转一圈桨上每一点的螺距都一样,所以越靠近轴心,桨叶角越大,桨尖部分角度就比较小,当然还有一种定螺角桨,这种桨桨上每一点角度都一样,当旋转一圈桨上每一点的螺距都不一样,越靠桨尖越大,最常见的就是竹蜻蜓,相信大家都玩过,另外也常见於初级橡皮筋动力飞机,因为制作非常简单。
你买一个新引擎,引擎的说明书会建议你,试车时用多大的桨,像真机用多大的桨,特技机又用多大的桨,弄得你迷迷糊糊,在这里说明一下,试车时用的桨一般都比较大,是防止万一不小心转数过高,使新引擎烧毁,没其他意思,像真机及特技机用的桨不同,最主要是因为飞机速度不同的关系,特技机一般飞行速度比较快,希望螺旋桨在高速飞行时比较有效率,像真机一般来说翼面负载大,希望螺旋桨在低速时比较有效率,起飞、降落时才不会出差错,没人会管它极速快不快,我们假设引擎输出的最大功率是一定值,输出功率在螺旋桨到达恒定转速时要克服的是螺旋桨的阻力,我们前面说过应该把桨叶看成一片小型的机翼,螺距越大就是桨叶角越大,相当於机翼攻角越大,当然阻力就越大,螺旋桨越长,面积及桨端切线速度也越大,阻力也越大,既然最大功率是一定值,我们只好在直径与螺距上作妥协。
特技机希望螺旋桨在高速飞行时比较有效率,像真机希望螺旋桨在低速时比较有效率,我们再提醒一次应该把桨叶看成一片小型的机翼,既然是机翼,同样就会有攻角、失速问题,甚至诱导阻力情形也一样,为了找出最佳攻角,请参看,合成的气流速度等於螺旋桨的切线速度加上飞机前进的速度[假如你对向量不熟悉的话,因为是相对运动,你可以假设你是一只蚂蚁趴在螺旋桨前缘,你不动,让气流来吹你,想像一下因螺旋桨旋转加上飞机前进,你脸上吹的是那方向来的风],螺距太大而飞行速度不够快,则攻角太大而失速,这种情形在这里叫螺旋桨打滑,螺距太小而飞行速度太快,则攻角太小,效率则很差,所以结论是高速飞机用小桨大螺距,低速飞机用大桨小螺距。
以前在莱特兄弟时代,飞机做好以后要拉一个绑在树上磅秤来测拉力,现在飞行场上偶而也有人这麼做,现在我们知道这是多余的,测得的拉力因没有飞机前进的速度,所以只有在飞机静止时有效,飞机有了速度后就不准了。
螺距最好的解决办法当然是使用变距螺旋桨,可依飞行速度不同改变螺距,二次大战后大部分的螺旋桨飞机都已使用变距螺旋桨,可依飞行速度变换螺距以取得更佳的效率,万一引擎熄火还可以打顺桨,使螺旋桨的阻力减至最低增加滑行距离。
日本MK模型出过一组60级用的可变距桨,但在美国模型飞机禁止用可变距桨,怕飞出来伤人,此外螺旋桨靠轴心部分效率很差,所以很多场合乾脆装上机头罩减低阻力。
第三节螺旋桨角度的计算现在螺旋桨选择性多,价格便宜,模型玩家很少自行制作,但偶而想玩橡皮筋动力飞机时,就不得不自己动手了,请各位不要瞧不起橡皮筋动力飞机,高级室内橡皮筋动力飞机的螺旋桨会随著橡皮筋扭力自动改变螺距,而且整架飞机不超过20公克,橡皮筋动力飞机因为转速比引擎飞机慢,螺距比[螺距/直径]一般1.0~1.6左右,引擎飞机的螺距比大都在0.8以下。
定螺角桨:因为定螺角桨只有一部分效率好,所以我们螺距以距离轴心70~80%的部位为准,螺旋桨靠轴心部分效率很差,所以靠轴心30%以内部份根本不做桨叶,只剩一根轴。
定螺距桨:因定螺距桨每个断面角度均不一样,假设要制作一支直径为D英吋螺距为p英寸的桨。
第四节引擎的选择模型飞机使用的引擎有很多种,现在因为大多数人都使用热灼引擎(glow engine)及汽油引擎,大家几乎忘了还有其他模型引擎如:1柴油引擎:其实他是烧乙醚而不是烧柴油的,只是它跟跟柴油引擎一样没有火星塞,直接压缩爆发,但真正的柴油引擎是将空气压缩后再喷入燃料爆发,而模型柴油引擎是将先空气与燃料混合后再压至爆发,二次大战后欧洲国家管制甲醇及硝基甲烷,所以柴油引擎流行一阵子。
2二氧化碳引擎:使用一个二氧化碳气瓶,借压缩的二氧化碳气体推动活塞驱动螺旋桨,没有任何点火装置也不用燃料,常用於自由飞模型。
3脉冲喷射引擎:又叫火管,跟二次大战德国V1火箭一样的引擎,属於喷射引擎的一种,声音吵得吓死人,中国大陆飞燕公司有生产两种尺寸,非常便宜,美国还有公司出套件,让人自行制作,号称喷出的火焰有十公尺远。
很多人选择引擎的原则是,选择只要塞的下引擎室的最大引擎,这其实是一个不正确的观念,我们知道飞行的阻力与速度平方成正比,当飞机速度已经很高,这时候要增加一点点速度马力要增加很大,选择超过适当排气量的引擎,不但重量增加,因耗油量也增加,所以装上更大的油箱,翼面负载增加的结果使飞行攻角增大,阻力也因而增大,所以效果很差,更不要提对飞机结构的影响了,要改善飞行效率应从改善飞机的空气动力著手,而不是一味加大引擎,此外竞速飞机尽量选择高转速、低扭力的短冲程引擎,像真机尽量选择低转速、高扭力的长冲程引擎或四冲程引擎,以使螺旋桨发挥最大效率。
很多人不晓得模型引擎的大小如32、120代表什麼意思,美国的引擎采用英制,32代表0.32立方英寸,120就代表1.20立方英寸,一立方英寸是16.39 CC(立方公分),所以32引擎排气量是5.24(=0.32*16.39)立方公分,但世界上其他国家如德国等生产的引擎已渐渐采用公制。
第五节导风扇很多很漂亮的像真喷射机,但机头或机尾装了一个引擎,在天上飞时离得远看上去还好,摆在地面展示时,那引擎与螺旋桨实在煞风景,要把引擎与螺旋桨藏起来,在涡轮引擎还没出来前导风扇是惟一选择,导风扇是利用高转速活塞引擎[24000rpm左右]推动类似涡轮扇叶,将大量空气往后加速,可以模拟出类似涡轮引擎的效果,图中桨毂的白漆是量转速用的,导风扇虽然效率差,但因现代喷射机都很流线,机翼也不大,所以阻力小,像真喷射机飞行速度也不慢,但起飞滑行加速比较慢。
导风扇飞机最需要注意的地方就是空气的进出通道,进口的通道除了截面积要足够外,也要做得非常流线,避免粗糙、突出物或沟缝,必要时只好在肚子挖”作弊孔”以增加空气进入量,出口的通道除了要做得非常流线外,还要有一点渐缩,以增加排气速度,还有一点要特别注意的,因为导风扇进气口吸力很强,所有零件、电线都要固定好.第六节涡轮引擎模型涡轮引擎经过这几年的发展已渐渐成熟,虽然价位还不是一般人能接受,从早期危险的丙烷燃料到现在的煤油或JP 燃料[煤油+汽油],我们可以期待起动方式更方便,价位更低能让一般人接受的引擎出现,模型涡轮引擎是一个具体而微的涡轮喷射引擎,涡轮引擎推进的原理是引擎前端将空气吸入后,由压缩器加压,再至燃烧室燃烧,膨胀后的高压气体由后方排出,因动量守恒原理而得到向前的推力,高压气体同时也推动涡轮,涡轮再把动力传给压缩器,涡轮发动机因输出动力方式的差异可分为:1涡轮喷射发动机:最典型的喷射引擎,原理如前所述,模型涡轮引擎就是属於这种。
2涡轮扇发动机:跟涡轮喷射发动机很类似,但有旁通气流,请注意.发动机风扇吸入的空气有部分没经过燃烧室就直接加压后排出,那就是旁通气流,优点是比较经济,缺点是飞机最大速度会稍为慢,商用喷射机旁通比都很大,所以发动机看起来都很胖。
3涡轮旋桨发动机:这也是一种喷射发动机,但是以螺旋桨方式输出动力,跟活塞发动机比,喷射发动机零件少很多,重量也轻,比较好维修保养,又因为它没有活塞、曲轴、顶杆等的往复运动,所以震动也减少很多,玩过遥控飞机的人都知道,震动是很多问题的根源。
4涡轮轴发动机:这也是一种喷射发动机,但输出的轴马力最大,刚好用在直升机上,现代直升机都是采涡轮轴发动机,所以以后有人跟你说那架直升机是喷射引擎的,你也不要吃惊。
[图5-7]的后半截是一个后燃器,后燃器的原理是因为空气经过燃烧室燃烧后,只消耗到不到10%的氧气,后燃器里面的空气因刚从燃烧试室出来,当然很热,而且还有很多氧气,那乾脆就直接把燃料喷进去,再一次燃烧进一步加热空气增加推力,代价当然是效率非常差,但紧急时涡轮喷射型发动机几乎可以增加100%的推力。
涡轮发动机转速很高,怠速时的转速都比活塞引擎的全速还高,所以实机发动机起动时一般都要另外以电源车或气源车先将引擎预转至点火速度,涡轮发动机还有一些需注意的特性,活塞引擎的功率几乎与转速成正比,但涡轮发动机在转速达最高转速的50%时输出的功率还不到20%,且低转速时燃料消耗比约为全速时的三倍,所以低转速时既耗油又没效率,还有油门的反应比活塞引擎慢很多,此外因发动机需要大量空气,改变飞行姿态时如进气道设计不好会使压缩器转子失速,所以涡轮发动机不适合作特技机的动力,但因飞行速度冲压的因素飞机起飞后涡轮发动机效率会变好。