時間：2017-10-23 20:31來源：超天才網(wǎng) 作者：中國航空
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2、渦輪螺旋槳發(fā)動機
渦輪螺槳發(fā)動機的驅(qū)動原理大致上與使用活塞發(fā)動機作為動力來源的傳統(tǒng)螺旋槳飛機雷同，是以螺旋槳旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的力量來作為飛機前進的推進力。燃?xì)怛?qū)動渦輪高速旋轉(zhuǎn)并發(fā)出一定功率，動力渦輪的前軸穿過核心機轉(zhuǎn)子，通過壓氣機前的減速器驅(qū)動螺旋槳。渦輪螺旋槳發(fā)動機的螺旋槳拉力占飛機推力的90％，排氣推力不超過10％。
1942年，英國開始研制世界上第一臺渦槳發(fā)動機曼巴。該機裝在海軍“塘鵝”艦載反潛飛機上。以后，英國、美國和前蘇聯(lián)陸續(xù)研制出多種渦槳發(fā)動機，如達特、T56、AI-20和AI-24。這些渦槳發(fā)動機的耗油率低，起飛推力大，裝備了一些重要的運輸機和轟炸機。美國在1956年服役的渦槳發(fā)動機T56/501，裝于C-130運輸機、P3-C偵察機和E-2C預(yù)警機。它的功率范圍為2580～4414 kW，有多個軍民用系列，出口到50多個國家和地區(qū)，是世界上生產(chǎn)數(shù)量最多的渦槳發(fā)動機之一，至今還在生產(chǎn)。前蘇聯(lián)的HK-12M的最大功率達11000kW，用于圖-20"熊"式轟炸機、安-22軍用運輸機和圖-114民用運輸機。終因螺旋槳在吸收功率、尺寸和飛行速度方面的限制，在大型飛機上渦輪螺旋槳發(fā)動機逐步被渦輪風(fēng)扇發(fā)動機所取代，但在中小型運輸機和通用飛機上仍有一席之地。
 渦輪螺槳發(fā)動機結(jié)構(gòu)圖
渦輪螺槳發(fā)動機非常適合在亞音速和環(huán)境惡劣下使用，其實運輸機用渦扇也是亞音速，速度差不多的，但渦扇對跑到要求嚴(yán)格些，但渦扇推重比可以做的越來越大，螺旋槳不行。
螺旋槳發(fā)動機的優(yōu)勢如下：
其一是低空性能好，螺旋槳的性能會隨高度增加而快速衰減，但是在低空時，空氣密度大，螺旋槳工作效率高，因而對提高飛機起降能力有很大幫助，對于強調(diào)短距起降的C130戰(zhàn)術(shù)運輸機來說，這是個很大的優(yōu)勢。
其二是機場適應(yīng)性好。由于螺旋槳發(fā)動機沒有巨大的進氣道，對跑道上的雜物不敏感，因而在野戰(zhàn)機場甚至平坦空地起降時發(fā)動機不會吸入異物損壞。
其三是短途飛行經(jīng)濟性好。這一點也部分來自第一條，即螺旋槳動力低空性能優(yōu)秀，飛機在爬升階段油耗低，因而在中短途飛行時總油耗比較低，但是航程大到一定程度，由于高空巡航時螺旋槳效率大幅度減低，經(jīng)濟性又不突出了。目前看法是螺旋槳動力在1000公里以內(nèi)航程時經(jīng)濟性優(yōu)勢明顯，1500公里航程后基本持平，航程大于2500公里后，渦扇經(jīng)濟性優(yōu)于螺旋槳動力，而C130作為一種中短程戰(zhàn)術(shù)運輸機，航程要求不是太高，螺旋槳動力較為合適，對于那些對航程要求比較大的運輸機來說，則基本都選擇渦扇了，比如C5、C17。
其四是螺旋槳發(fā)動機實現(xiàn)反推簡單。通過調(diào)整槳葉角度實現(xiàn)反漿反推，可以大幅度縮短降落跑道長度，這對前線運輸機來說也是很重要的，渦扇發(fā)動機的反推效率沒螺旋槳高，實現(xiàn)起來難度也大一些。
雖然，渦槳發(fā)動機的燃油效率通常要高于渦輪風(fēng)扇發(fā)動機，但是，渦槳發(fā)動機也有自身的缺點，使用渦槳發(fā)動機的飛機速度跟使用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的飛機比起來要低。
其原因有兩點：
一是，渦槳發(fā)動機風(fēng)扇的葉片比較大，這帶來的后果是，轉(zhuǎn)速不能太快。這是由于相同轉(zhuǎn)速下，葉片越長，葉尖的速度就越大。如果不限制轉(zhuǎn)速，當(dāng)渦槳發(fā)動機的葉片接近音速時，就會導(dǎo)致音障的發(fā)生，產(chǎn)生的激波降低了發(fā)動機的效率。也正因此，絕大部分渦槳飛機的最佳速度通常在700km/h，但一些發(fā)動機設(shè)計新穎的飛機除外，比如俄羅斯的圖-95和圖-142重型飛機�？梢越咏羲亠w行，大約926km/h.
二是，因為渦輪轉(zhuǎn)速很快，如果比較大的螺旋槳直接按照這個轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，估計會崩潰，所以渦輪與螺槳之間需要有一個變速齒輪，以此降低螺槳轉(zhuǎn)速，使其葉端不超過音速。這個變速齒輪增加了整體發(fā)動的重量，多少會帶來一些功率上的損耗。
3、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機
渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的設(shè)計理念是把渦輪螺槳發(fā)動機的螺槳包入機匣內(nèi)的，防止在螺槳翼尖處產(chǎn)生聲障的一種設(shè)計創(chuàng)新。
渦扇發(fā)動機的發(fā)展從民用發(fā)動機開始的。世界上第一臺渦扇發(fā)動機是1959年定型的英國康維，推力為5730daN，用于VC-10、DC-8和波音707客機。涵道比有0.3和0.6兩種，耗油率比同時期的渦噴發(fā)動機低10%~20%。1960年，美國在JT3C渦噴發(fā)動機的基礎(chǔ)上改型研制成功JT3D渦扇發(fā)動機，推力超過7700daN，涵道比1.4，用于波音707和DC-8客機以及軍用運輸機。
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