螺旋桨飞机的英文名称为：propellerairplane
螺旋桨飞机
螺旋桨飞机是用空气螺旋桨将发动机的功率转化为推进力的飞机。从第一架飞机诞生直到第二次世界大战结束，几乎所有的飞机都是螺旋桨飞机。在现代飞机中除超音速飞机和高亚音速干线客机外，螺旋桨飞机仍占有重要地位。螺旋桨飞机按发动机类型不同分为活塞式螺旋桨飞机和涡轮螺旋桨飞机。
概况编辑本段回目录
用空气螺旋桨将发动机的功率转化为推进力的飞机。从第一架飞机诞生直到第二次世界大战结束，几乎所有的飞机都是螺旋桨飞机。在现代飞机中除超音速飞机和高亚音速干线客机外，螺旋桨飞机仍占有重要地位。支线客机和大部分通用航空中使用的飞机的共同特点是飞机重量和尺寸不大、飞行速度较小和高度较低，要求有良好的低速和起降性能。螺旋桨飞机能够较好地适应这些要求。人力飞机和太阳能飞机通常都用螺旋桨推进也属于螺旋桨飞机的范围。涡轮螺旋桨发动机的功率重量比，比活塞式发动机大2～3倍，在相同的重量下可提供更大的功率，燃油消耗率在速度较高时比活塞式发动机小，且可使用价格较低的煤油，故在600～800千米／时速度范围内的旅客机、运输机等大多为螺旋桨飞机。
分类 编辑本段回目录
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结构特点编辑本段回目录
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早期的飞机都采用固定桨距螺旋桨。飞行速度大于200公里/时则需要用变桨距螺旋桨，才能提高螺旋桨的效率。但这种螺旋桨构造复杂，成本较高，只用于一些速度较高、功率较大的飞机。在第二次世界大战中，为了进一步提高飞机的高空性能，有些飞机上还装有废气涡轮增压器,利用废气来增加进气的压力,如美国的B-24、P-47等飞机。70年代后期，一些通用航空的飞机也采用废气涡轮增压器来提高飞行性能。
工作原理编辑本段回目录
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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，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。
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。
发展演化编辑本段回目录
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第二次世界大战以前的飞机，基本上是使用活塞式发动机作动力装置驱动螺旋桨。近代在涡轮喷气发动机的基础上研制出了涡轮螺旋桨发动机和涡轮桨扇发动机。用这两种发动机驱动螺旋桨使螺旋桨的工作效率大大提高，同时也提高了飞机的性能。
在第二次世界大战中，为了进一步提高飞机的高空性能，有些飞机上还装有废气涡轮增压器，利用废气来增加进气的压力，如美国的B-24、P-47等飞机。70年代后期，一些通用航空的飞机也采用废气涡轮增压器来提高飞行性能。
效应编辑本段回目录
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。
涡轮螺旋桨飞机 编辑本段回目录
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1930年英国人惠特尔发明了第一台涡轮喷气发动机，靠喷管高速喷出的燃气产生反作用推力。涡轮喷气发动机很快便以其强大的动力、优异的高速性能取代了老式活塞式发动机，成为战斗机的首选动力装置，并开始在其他飞机中得到应用。
随着喷气技术的发展，涡轮喷气发动机的缺点也越来越突出，主要是在低速下耗油量大，效率较低，使飞机的航程变得很短。尽管这对于执行防空任务的高速战斗机并不十分严重，但用在对经济性有严格要求的亚音速民用运输机上却是不可接受的。
随着航空燃气涡轮技术的进步，人们在涡轮喷气发动机的基础上，又发展了多种发动机，如根据能量输出形式的不同，有涡轮螺旋桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。
在速度低于700公里/时的情况下，空气螺旋桨推进效率较高。速度继续增大，推进效率急剧下降。同时，飞机所需的功率随速度的三次方成正比增加，活塞式发动机由于技术上的限制，无法提供体积小、重量轻和功率大的发动机。涡轮螺旋桨发动机的功率重量比比活塞式发动机大2～3倍，在相同的重量下可提供更大的功率，而且发动机截面积较小，燃油消耗率在速度较高时比活塞式发动机小，使用价格较低的煤油，故在 600～800公里/时速度范围内的旅客机、运输机、海岸巡逻机和反潜机大多为涡轮螺旋桨飞机。为了进一步增大速度，降低燃油消耗率，美国于70年代提出一种先进的涡轮螺旋桨系统,采用8～10片具有后掠的薄剖面桨叶，从空气动力学角度对桨毂和发动机短舱进行一体化设计，使阻力和噪声达到最小。这种推进装置可使飞机速度达到马赫数为0.8,比一般装有涡轮风扇发动机的飞机省油30％～40％。高速螺旋桨飞机比涡轮喷气飞机省燃料，正处在研究试验阶段。
优势编辑本段回目录
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——更为经济。主要体现在制造成本、使用成本和运营维护成本三方面。涡桨发动机通常比涡喷发动机构造简单，易于制造与维护；使用方面，在500～600公里航线上，涡桨飞机每座运营成本较涡喷飞机低35%；而在500公里以内的航线上，涡桨飞机每座运营成本较涡喷飞机低40%以上。随着近年燃油价格的持续走高，涡桨飞机燃油成本优势明显，已经受到越来越多支线航空运营商的青睐。
——更为安全。首先，涡桨飞机与涡扇飞机同处当代先进飞机行列，其设计与研制技术平台相同，制造工艺与材料选用相同，适航标准完全一致；其次，涡桨飞机速度较涡扇飞机低，机翼面积较大，起降性能好，飘降成功率高；由于涡扇飞机追求高速化，一般机翼面积较小，导致起飞速度高。一般说来，涡桨飞机除可以在标准的水泥跑道起降外，还能在土跑道、砂石跑道、草地机场及有雪覆盖的跑道上起降，更为安全可靠。
——更为舒适。对乘客来讲，飞机在爬升和降落阶段，感觉会不太舒服。涡桨飞机爬升到有利巡航高度(4000～6000米)的时间较短，同样从有利巡航高度下降到机场的时间也较短；涡扇飞机由于其有利巡航高度高(10000米)的特点，乘客在飞机起降阶段不舒适感持续的时间相对较长。与此同时，由于涡桨飞机巡航高度相对较低，机舱所承受的内外压力差也较低，更接近于地面状态，乘客很少会产生耳鸣、头晕等难受之感，所以说涡桨飞机乘坐更为舒适。
——更为环保。由于涡桨飞机耗油率低，在起飞、着陆及正常飞行中所产生的二氧化碳、一氧化碳及二氧化硫等排放物比同样座级的涡扇飞机少，更为环保。
由于涡桨飞机具有诸多优势，在现代支线航空和大部分通用航空运输领域占有重要地位。
