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二战时战机头上那么小的螺旋桨怎么能让飞机飞的呢?也没看到飞机后边有喷气式的口?

作者:Anita 发布时间: 2022-05-20 21:07:35

简介:】这个问题涉及到飞机总体气动性能和涡桨/活塞动力两个方面的专业背景知识,老鹰航空为了回到好这个问题,就从下面三个方面来解释一下吧:
1、飞机的升力产生机理;
飞机的升力本质上

这个问题涉及到飞机总体气动性能和涡桨/活塞动力两个方面的专业背景知识,老鹰航空为了回到好这个问题,就从下面三个方面来解释一下吧:

1、飞机的升力产生机理;

飞机的升力本质上并不是来自于发动机产生的推力,而是由飞机机翼上下表面的压力差所产生的,这就是伯努利原理在起作用。飞机升力公式就是L=1/2ρV²SCL,L是升力,ρ是空气密度,V是速度(相对于空气的速度),S是机翼面积,CL是机翼升力系数。因此,要想让流经飞机机翼产生的升力超过重力,除了加大飞机机翼面积和提高机翼空气动力学性能之外,提高飞机的速度就是非常关键的。而发动机,无论是喷气式还是活塞式+螺旋桨这样的布局,其本质都是不断推动飞机向前加速,从而产生足够的速度,这样才可以保障飞机机翼产生足够的升力,使飞机离开重力束缚飞向天空。

2、飞机的推力需求量;

在航空工程界一般会使用一个专业参数来核算推力的需求,这就是所谓的“升阻比”,通俗的说就是升力和阻力的比值,对于二战时期大多数飞机而言,一般在8倍左右,以B-29这样的四发轰炸机为例,其最大起飞重量在60吨左右,那么起飞升力应该是在60吨,那么飞行阻力实际上只有7.5吨;再加上由四台发动机来均摊,也就是说每台发动机配合螺旋桨只需要输出1.875吨的推力就可以把60吨满载的B-29轰炸机推向天空了。

3、涡桨/活塞发动机+螺旋桨推力输出量;

二战时期飞机使用的动力装置基本上都是大功率活塞发动机+螺旋桨形式,极少数是早期的喷气式动力装置。但凡是采用螺旋桨形式的动力系统,发动机只是负责输出足够旋转力矩以便于让螺旋桨进行高速旋转,真正产生推力的其实还是螺旋桨。而螺旋桨产生推力的机理,本质上和机翼是一样的。影响螺旋桨产生推力大小的因素主要有:桨叶翼型、几何形状、桨叶扭转角、桨叶数量等。以上面提高的B29轰炸机为例,每个发动机需要输出1.875吨的推力,其螺旋桨采用的是四叶全金属大直径桨叶,平均到一个桨叶上只需要输出470kg的推力即可,这样的输出要求就很小了。这就是空气动力学的魅力所在。

所以,通过上面三个方面的解释就可以看出,相比于升力要求,螺旋桨发动机动力配置模式其实需要承担的推力要求并不是很高。

——问题就回答到这里了——

对航空感兴趣的朋友不妨来关注老鹰航空吧。(图片来自互联网公开图片,如侵则删。)

历史小挖客说:螺旋桨可能是当时飞机上技术含量最高的一个部件。前面有答主答得很好,稍做一点补充和延伸。

飞机的升阻比飞机能在天上飞,靠的是机翼产升的升力。螺旋桨产生的推力。推力只是让飞机加速到一定的速度,并不直接产生升力。在一定速度下,机翼会产生足够的升力。一战时期飞机特别是战斗机,要爬升得比对手更快,就要靠更大的机翼面积,大王牌里希特霍芬的座机福克式,为此采用了非常罕见的三层机翼,如下图。

如果飞机是保持高度匀速飞行,这时候飞机的推力等于阻力,升力等于重力,升力和阻力之比就称为升阻比。但升阻比不是个恒定不变的值,因为飞机速度范围很大,同一架飞机,只要是高度不变,这时候可以认为升力就是重力,但速度不同,要克服的阻力却差别巨大,推力自然也差别巨大。通常说一架飞机的升阻比,是指它的最大升阻比。

通俗的说,一架8吨重的飞机升阻比为8,那么它在保持稳定飞行所需要最小推力是1吨。如果要爬升、加速,这个推力就不够了。

题外话,升阻比还可以倒过来说。由于在稳定匀速飞行时,升力往往等于重量,推力常常等于阻力,因此我们把“升阻比”前后颠倒一下,就成了好多军迷津津乐道的“推重比”啦,现在一般100吨的客机,有20吨推力,推重比大约0.2。

以F-15战斗机为代表,推重比超过了1,因此可以实现不依赖机翼的垂直爬升,也被称为“垂直动力爬升”,意思是这时候机翼几乎没啥用,推力够了板砖都能上天!

螺旋桨的特点突然发现这些东西好枯燥,看到这里的都是飞机的铁粉啊

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