轰炸机的话现役螺旋桨式的题主说的应该是俄罗斯的图-95(熊)轰炸机了。图2图3
图95的发动机是涡桨发动机,比起二战时期的活塞式螺旋桨技术含量高级不少,图95轰炸机的实用升限15000,满载25吨,作战半径8300公里,最大航速910公里/小时。由此可见涡桨式螺旋桨飞机还是很给力。
美国最近几年也开始尝试用螺旋桨飞机来进行对地支援任务,老美已经采购了巨嘴鸟战斗机图1。除了美国,这款涡桨战斗机还有很多国家实用,主要为拉美国家,同时新加坡也用来作为教练机。
之所以巨嘴鸟这么受欢迎,是因为螺旋桨飞机对地攻击性能远超喷气式飞机,尤其是其低空低速性能,同时螺旋桨飞机也更经济,易于保养,而且现代化的螺旋桨飞机可以使用多种导弹和制导炸弹,火力完全不逊色于喷气式飞机。近年来的反恐和治安战也特别适合这类飞机。最后现在风头正劲的查打一体无人机很多也是螺旋桨的,比如美国的捕食者和中国的彩虹系列。
那些是涡桨或桨扇发动机,虽然看起来是螺旋桨式的,其实和传统的螺旋桨飞机还是有一些区别的。
现在军用飞机有一些是使用涡桨发动机或者是桨扇发动机。涡桨与活塞式螺桨机主要的差异点除了驱动螺旋桨中心轴的动力来源不同外,还有就是涡桨发动机的螺旋桨通常是以恒定的速率运转,而活塞动力的螺旋桨则会依照发动机的转速不同而有转速高低的变化
涡桨发动机较活塞动力螺旋桨飞机其功率大,功重比(功率/重量)也大。涡桨发动机没有做往复运动的活塞,涡轮螺旋桨发动机运转稳定性好,噪音小,工作寿命长,维修费用也较低。而且,由于核心部分采用燃气发生器,涡轮螺旋桨发动机的适用高度和速度范围都要比活塞式发动机高很多。在耗油率方面,二者相差不多,但涡轮螺旋桨发动机所使用的煤油要比活塞式发动机的汽油便宜。
事实上,涡桨发动机的效率亦高于涡轮风扇发动机,但是使用涡桨引擎的飞机速度通常较涡轮风扇发动机的飞机低。因为涡轮转速非常高,直接转换成轴功率易造成桨叶端部分速度很高,有产生激波的可能。另外,因涡轮转动速度很快,使得涡轮与螺桨之间必须要有变速齿轮,来降低螺桨转速使其叶端不要超过音速。所以使用螺桨发动机的飞机会多个变速齿轮的重量。
▲上图为桨扇发动机
涡轮螺旋桨发动机不但在海平面和飞机起飞条件下可以很好的工作,而且在大约10000米的高度,它的工作性能依然很好,由于螺旋桨效率降低的限制,它不能用于高速飞行,但是在中低速下,使用涡轮螺旋桨发动机是适当的。目前在中速远程运输机、旅客机、海上巡逻机、反潜机等常常装用这种发动机,还有某些远程轰炸机也使用涡轮螺桨发动机。
科普:飞机发动机发展史
以前活塞发动机都是螺旋桨的,跟汽车发动机原理差不多,非常成熟,发展到了极限但是一代机仍无法突破音速;
2. (涡轮喷气-涡喷-二代)
后来研制出涡喷发动机,速度非常快,二代战机米格25用这它可以达到4马赫来躲避当时的导弹,可见涡喷发动机高速性能非常优越!
3.1 (涡轮扇-涡扇-三代)
再后来发现使用涡喷的二代机在跨音速格斗性能很差,甚至会一代机干掉!南海撞机事件大家还记得吗?王伟烈士驾驶的歼8II(81192)就属于二代机,为了跟美国侦察机伴飞机头都差不多抬高30度了,飞机在这种情况下容易解体。后来科研人员给涡喷发动机内部前方加了个风扇,就变成了涡扇发动机,涡扇发动机在0~2倍音速之间性能非常好,比涡喷发动机省油,推重比也大。美国的F35用的F-135涡扇发动机推重比达到13以上,我国央视曝光的峨眉WS-15 推重比也超过10了,彻底解决了国产机心脏病问题.
3.2 (涡轮桨-涡桨-三代)
涡喷发动机外部前方加个螺旋桨就成了涡桨发动机,但是螺旋桨叶外缘超音速后产生的激波震颤问题很难解决,俄熊有少量采用!
3.3 (涡轮轴-涡轴-三代)
由于涡桨发动机的转速太快,桨叶缘很容易超音速,于是人们就加了个齿轮来减速,变成了涡轮轴发动机,直升机和亚音速飞机大多数这个,所以你会发现螺旋桨中心和发动机轴不在一条直线上。
4(冲压发动机-可以认为是四代)
把涡喷发动机内空气增压部件简化一下,就变成冲压发动机,前提是飞行器先要加速到几倍马赫以上,利用空气自然增压,喷油点火,相当于12级台风里点火柴,难度可见一斑!
小结:在我眼里3代4代发动机都属于涡喷气发动机的变种!
A. 低速情况下,不管前面加风扇还是螺旋桨,桨扇的直径越大推力越大且省油。但是由于叶缘超音速的问题,所以现在流行的涡扇(直径小,转速可以快点)和涡轴(有减速齿轮,直径可以大点),都是为了规避叶缘超音速的问题。
B.超高2马赫以上,桨扇反而成为发动机的累赘,没有桨扇的涡喷发动机本身在高空高速情况下性能是很好的,达到4马赫就是很好的证明!
C. 4马赫以上,涡喷发动机内部空气加压部件都会成为累赘,因为空气可以自然增压。这就是为什么冲压发动机内部看上去很简单的原因。
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