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军用A400M的涡桨发动机疑问!

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军用A400M的涡桨发动机疑问!

今天看到了一张A400M首机的照片(如下),发现两个涡桨叶的方向相反。这是为什么?

今天看到了一张A40……
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  • 2008-10-16 20:07:35
      螺旋桨飞机的工作原理 
    飞机螺旋桨在发动机驱动下高速旋转,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,这种认识是不对的。 
    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。
       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,后桨面则相当于下翼面,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。 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。
       从桨叶剖面图中可以看出桨叶的空气动力是如何产生的,由于前桨面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面压力小,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。 螺旋桨飞机的三个效应 进动、滑流扭转、螺旋桨反作用。若是多发螺旋桨飞机,还可能出现有拉力不对称。 固定翼飞机平衡在地面主要是受螺旋桨的滑流扭转作用,飞行中,当螺旋桨的扭转气流打在飞机垂直尾翼的一侧时,则会引起飞机的方向偏转。
       如果螺旋桨是向右旋转的,则扭转气流上层自左向右侧扭转,从左方向作用于垂直尾翼,使尾翼产生向右的空气动力,对飞机重心形成左偏力矩,即机头向左偏转。螺旋桨的转速越大,扭转气流对飞机的方向偏转影响越明显。故地面起飞时抵右舵修正方向。空中由于飞机自身速度增大,滑流作用减弱,使用方向舵配平即可。
       大部分螺旋桨飞机机翼两侧的螺旋桨旋转的方向是相反的,都是向心对转,这样在一台或一侧发动机出现故障时仍然飞行或迫降,如果两侧的螺旋桨同向的话一旦向心旋转一侧的螺旋桨停转就只能坠机了 也有两侧转向相同的飞机,但这样的飞机机翼内有一条传动轴,用以在一侧发动机出现故障时保证全部螺旋桨仍能转动,这种设计现在已经很少了 不但绝大部分螺旋桨飞机转向相反,连歼8就是两种发动机,外形相同转向相反,留意一下美国舰载机离舰的画面你会看到美国飞机离舰时都要歪一下,其实这是发动机的原因造成的,美国就是采用两台转向相同的发动机,美发动机为了提高推重比,函道比是0。
      2-0。3左右,并且内外压缩机同方向旋转以简化减速机,这就使发动机工作时会寄生一个沿纵轴的滚转力矩,你注意看美机航母起飞在离舰时一侧机翼会下沉,然后再予修正,就是这个原因。用这样的发动机还有一个缺点,朝一侧盘旋或滚转性能比较好,而朝另一侧相对较差,而单纯讲最大值会大一些,当然我不是否认美机的先进性。
       陆上飞机在展弦比较小时同样有这种问题,我们的歼8面对这个问题是采用两种发动机分别装在两侧,一台正转,一台反转,这样每架战机需备两台发动机,后勤很麻烦,俄AL-31发动机乍看虽不出众,但函道比0。5-0。6的样子且前后风扇对转,基本无寄生横向滚转力矩,用这样两台(或多台)发动机的飞机就可使用转向相同的。
      

    我***

    2008-10-16 20:07:35

其他答案

    2008-10-18 10:20:13
  •   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。 
    螺旋桨飞机的三个效应 
    进动、滑流扭转、螺旋桨反作用。若是多发螺旋桨飞机,还可能出现有拉力不对称。 
    固定翼飞机平衡在地面主要是受螺旋桨的滑流扭转作用,飞行中,当螺旋桨的扭转气流打在飞机垂直尾翼的一侧时,则会引起飞机的方向偏转。
       如果螺旋桨是向右旋转的,则扭转气流上层自左向右侧扭转,从左方向作用于垂直尾翼,使尾翼产生向右的空气动力,对飞机重心形成左偏力矩,即机头向左偏转。螺旋桨的转速越大,扭转气流对飞机的方向偏转影响越明显。故地面起飞时抵右舵修正方向。空中由于飞机自身速度增大,滑流作用减弱,使用方向舵配平即可。
       大部分螺旋桨飞机机翼两侧的螺旋桨旋转的方向是相反的,都是向心对转,这样在一台或一侧发动机出现故障时仍然飞行或迫降,如果两侧的螺旋桨同向的话一旦向心旋转一侧的螺旋桨停转就只能坠机了 也有两侧转向相同的飞机,但这样的飞机机翼内有一条传动轴,用以在一侧发动机出现故障时保证全部螺旋桨仍能转动,这种设计现在已经很少了 不但绝大部分螺旋桨飞机转向相反,连歼8就是两种发动机,外形相同转向相反,留意一下美国舰载机离舰的画面你会看到美国飞机离舰时都要歪一下,其实这是发动机的原因造成的,美国就是采用两台转向相同的发动机,美发动机为了提高推重比,函道比是0。
      2-0。3左右,并且内外压缩机同方向旋转以简化减速机,这就使发动机工作时会寄生一个沿纵轴的滚转力矩,你注意看美机航母起飞在离舰时一侧机翼会下沉,然后再予修正,就是这个原因。用这样的发动机还有一个缺点,朝一侧盘旋或滚转性能比较好,而朝另一侧相对较差,而单纯讲最大值会大一些,当然我不是否认美机的先进性。
       陆上飞机在展弦比较小时同样有这种问题,我们的歼8面对这个问题是采用两种发动机分别装在两侧,一台正转,一台反转,这样每架战机需备两台发动机,后勤很麻烦,俄AL-31发动机乍看虽不出众,但函道比0。5-0。6的样子且前后风扇对转,基本无寄生横向滚转力矩,用这样两台(或多台)发动机的飞机就可使用转向相同的 回答:2008-10-16 20:07 修改:2008-10-17 21:31 共1条评论。
      。。修改回答 ┆ 评论 ┆ 举报 lzq3901801 [新手] 螺旋桨在旋转向后推动空气时,空气除对螺旋桨有个向前的推力外,还有一旋转力矩作用于螺旋桨(参考直升机的尾桨的作用),此力矩会使飞机产生横滚,为抵消此力矩,需要将发动机的旋向设计成相反。
       早期螺旋桨式战斗机只有一个螺旋桨,此力矩无法用其它螺旋桨抵消,所以在尾翼会设计一偏角,产生相反的力矩,保证飞机直飞时不产生横滚。 回答:2008-10-17 10:16 共0条评论。。。修改回答 ┆ 评论 ┆ 举报 mk17 [学弟] A400M的涡桨发动机所具有的换向能力可确保A400M具有很好的着陆性能和地面机动能力,在全部载荷情况下能使飞机沿2%的斜坡后退。
       回答:2008-10-17 15:59 共0条评论。。。修改回答 ┆ 评论 ┆ 举报 gary522389zy [学者] 我估计是出于可靠性设计,飞机同一侧两个发动机应该是通过传动轴连在一起,假如有一个发动机故障失去动力,另一个发动机会增大功率并通过传动轴维持故障发动机的浆叶旋转,保持飞机左右推力平衡。
       假如传动轴采用的是对称设计,那么这两个发动机的浆叶旋转方向就应该是相反的。 回答:2008-10-17 19:13 修改:2008-10-17 19:13 。

    1***

    2008-10-18 10:20:13

  • 2008-10-17 19:13:10
  • 我估计是出于可靠性设计,飞机同一侧两个发动机应该是通过传动轴连在一起,假如有一个发动机故障失去动力,另一个发动机会增大功率并通过传动轴维持故障发动机的浆叶旋转,保持飞机左右推力平衡。
        假如传动轴采用的是对称设计,那么这两个发动机的浆叶旋转方向就应该是相反的。

    咖***

    2008-10-17 19:13:10

  • 2008-10-17 15:59:21
  • A400M的涡桨发动机所具有的换向能力可确保A400M具有很好的着陆性能和地面机动能力,在全部载荷情况下能使飞机沿2%的斜坡后退。

    秤***

    2008-10-17 15:59:21

  • 2008-10-17 10:16:49
  • 螺旋桨在旋转向后推动空气时,空气除对螺旋桨有个向前的推力外,还有一旋转力矩作用于螺旋桨(参考直升机的尾桨的作用),此力矩会使飞机产生横滚,为抵消此力矩,需要将发动机的旋向设计成相反。
    早期螺旋桨式战斗机只有一个螺旋桨,此力矩无法用其它螺旋桨抵消,所以在尾翼会设计一偏角,产生相反的力矩,保证飞机直飞时不产生横滚。

    l***

    2008-10-17 10:16:49

  • 2008-10-16 17:40:44
  • 桨叶的旋转方向肯定不同,发动机固定在机翼上,桨叶旋转会有一个反作用力作用在机翼上,两个转向相同的话两个力相加,相反可以抵消掉。

    一***

    2008-10-16 17:40:44

  • 2008-10-16 16:58:38
  • 不太懂,但我感觉有点和可变掠翼是一个道理。反的旋翼能提高动力,顺的能减少阻力。

    1***

    2008-10-16 16:58:38

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