航空职业教育“十三五”规划教材
无人机应用技术专业系列
空气动力学与飞行原理
第5章螺旋桨与旋翼
5.1螺旋桨的性能
5.2直升机空气动力学基础和飞行原理电网技术
5.3旋翼无人机
5.1.1概述
1.螺旋桨
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，可有两片或更多的桨叶与桨毂相连，桨叶的内侧为螺旋面或近似螺旋面。 橙剂喷气发动机出现以前，所有带动力的航空器无不以螺旋桨作为产生推动力的装置，螺旋桨至今仍用于装活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机的亚声速飞机。直升机旋翼和尾桨也是一种螺旋桨。
螺旋桨
喷气式飞机
5.1.2原理
螺旋桨旋转时，桨叶不断把大量空气（推进介质）向后推去，在桨叶上产生一向前的力，即推进力。一般情况下，螺旋桨除旋转外还有前进速度。如截取一小段桨叶来看，很像一小段机翼，其相对气流速度由前进速度和旋转速度合成。桨叶上的气动力在前进方向的分力构成拉力。在旋转面内的分量形成阻止螺旋桨旋转的力矩，由发动机的力矩来平衡。桨叶剖面弦（相当于翼弦）与旋转平面的夹角称为桨叶安装角。
ca1192>碳税和碳关税的区别螺旋桨旋转一圈，以桨叶安装角为导引向前推进的距离称为桨距。实际上桨叶上每一剖面的前进速度都是相同的，但圆周速度则与该剖面距转轴的距离（半径）成正比，所以各剖面相对气流与旋转平面的夹角随着离转轴的距离增大而逐步减小。为了使桨叶每个剖面与相对气流都保持在有利的迎角范围内，各剖面的安装角也随着与转轴的距离增大而减小。这就是每片桨叶都有扭转的原因。排球在线论坛
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5.1.2原理
螺旋桨效率以螺旋桨的输出功率与输入功率之比表示。输出功率为螺旋桨的拉力与飞行速度的乘积。输入功率为发动机带动螺旋桨旋转的功率。
在飞机起飞滑跑前，由于前进速度为零，所以螺旋桨效率也是零，发动机的功率全部用于增加空气的动能。
随着前进速度的增加，螺旋桨效率不断增大，速度在200～700km/h 范围内效率较高，飞行速度再增大，由于压缩效应桨尖出现波阻，效率急剧下降。螺旋桨在飞行中的最高效率可达85%～90%。螺旋桨的直径比喷气发动机大得多，作为推进介质的空气流量较大，在发动机功率相同时，螺旋桨后面的空气速度低，产生的推力较大，这对起飞（需要大推力）非常有利。
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