為幫助沿螺旋槳槳葉長度方向識別特定的點(diǎn),大多數(shù)螺旋槳有幾個規(guī)定的槳葉站位,作為離槳轂中心的指定距離的參考位置(見圖9-4)。

軸功率(sHP)是指輸送到螺旋槳的功率。當(dāng)量軸功率(EsHP)是在計(jì)算總的功率輸出時,軸功率加上噴氣推力的影響。

由于渦軸和渦槳發(fā)動機(jī)通過旋轉(zhuǎn)軸輸出功率,在試車臺上依據(jù)軸的轉(zhuǎn)速和扭矩測量發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的功率(馬力)。在靜態(tài)條件下,輸送到螺旋槳上1軸馬力假定產(chǎn)生2.51b推力。所以:

              EsHP靜態(tài)=sHP螺旋槳+Fn(噴氣)/2.5

螺旋槳理論,當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)通過空氣時,在槳葉的前面產(chǎn)生低壓區(qū)。這個低壓區(qū)同槳葉后面恒壓區(qū)或高壓區(qū)使螺旋槳產(chǎn)生拉力。產(chǎn)生拉力的大小取決于幾個因素:槳葉攻角,螺旋槳轉(zhuǎn)速和翼型的形狀。槳葉攻角(又稱迎角)是槳葉弦線和相對風(fēng)的夾角。相對風(fēng)的方向由飛機(jī)通過空氣運(yùn)動的速度和螺旋槳的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動決定。例如,當(dāng)螺旋槳在靜止的飛機(jī)上旋轉(zhuǎn),相對風(fēng)的方向精確地對著螺旋槳的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,槳葉攻角和槳葉角是一樣的(見圖9-5)。

當(dāng)飛機(jī)開始向前運(yùn)動時,相對風(fēng)改變方向。理由是除旋轉(zhuǎn)運(yùn)動外,螺旋槳也向前運(yùn)動。

旋轉(zhuǎn)和向前運(yùn)動的組合產(chǎn)生相對風(fēng)不直接對著螺旋槳槳葉運(yùn)動。在這種情況下,攻角總是低于槳葉角(見圖9-6)。

對于一定的螺旋槳轉(zhuǎn)速,飛機(jī)運(yùn)動得越快,螺旋槳槳葉上的攻角就越小。然而,如果螺旋槳轉(zhuǎn)速增加,槳葉攻角增加。螺旋槳最有效的攻角是在2°~4°之間。攻角超過15°,由于槳葉失速的可能是低效的。

螺旋槳和以同一速率通過空氣的飛機(jī)機(jī)翼不一樣,接近槳葉葉尖部分比靠近槳轂部分旋轉(zhuǎn)的速度大(見圖9-7)。例如,決定在離槳轂18in(英寸)的點(diǎn)以1800r/min(轉(zhuǎn)/分鐘)旋轉(zhuǎn)的葉片速度為:

       v=2πr×rpm

         =2×π×18×1800

         =203575

即,葉片速度為203575in/min(英寸/分鐘),相當(dāng)于192.7mi1e/h(英里/小時)。

為補(bǔ)償沿螺旋槳槳葉的速度差,槳葉每小段給定不同的角度。槳葉角從槳轂到葉尖逐漸減小稱為槳距分配,這給出一個螺旋槳槳葉扭轉(zhuǎn)的樣子。槳葉的扭轉(zhuǎn)沿槳葉長度的大部分提供剛好不變的攻角。除葉片扭轉(zhuǎn)外,大多數(shù)螺旋槳接近槳轂用較厚的低速翼型,接近翼尖用較薄的高速翼型。這樣,同葉片扭轉(zhuǎn)組合,允許螺旋槳沿著槳葉整個長度產(chǎn)生相對不變的拉力。

螺旋槳的推進(jìn)功率是拉力和速度的乘積。螺旋槳的推進(jìn)功率和提供給螺旋槳的軸功率之比稱為螺旋槳的效率。螺旋槳在原地工作時,速度為零,螺旋槳的效率等于零。

作用在螺旋槳上的力,離心力,旋轉(zhuǎn)的螺旋槳承受很多力,在螺旋槳內(nèi)引起拉伸、扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力。作用在螺旋槳的力中,離心力引起最大的應(yīng)力。離心力可以描述為拉槳葉離開槳轂的力(見圖9-8)。離心力產(chǎn)生的應(yīng)力大于槳葉重量的7500倍。

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