【簡介:】這個問題很有意思。航空發(fā)動機專業(yè)的同學來回答一下。我們看到的飛機螺旋槳,包括直升機的螺旋槳還有渦槳發(fā)動機的螺旋槳【如下圖所示】,這些螺旋槳在工作的時候轉速都是不變的
這個問題很有意思。航空發(fā)動機專業(yè)的同學來回答一下。我們看到的飛機螺旋槳,包括直升機的螺旋槳還有渦槳發(fā)動機的螺旋槳【如下圖所示】,這些螺旋槳在工作的時候轉速都是不變的——這樣的特征與我們常說的渦扇發(fā)動機/渦噴發(fā)動機不一樣,渦扇/渦噴發(fā)動機的轉子轉速在不同工作狀態(tài)下轉速不同,所以可以產生不一樣的推力。
那么既然飛機的螺旋槳轉速不變,要如何控制這些螺旋槳產生的力的大小呢?答案就是改變螺旋槳的角度,從而在攪動空氣的時候獲得不一樣的反作用力。
那么問題就來了,高速轉動的螺旋槳是怎么調整角度的呢?這個問題看起來很簡單,但是實際上卻有很多工程上的問題,最重要的問題就是:螺旋槳是在旋轉的,而飛機是不動的,一個在動、一個不動,就好像讓你不能碰到一臺機器還又要操作這臺機器一樣,怎么在不動的飛機上發(fā)出一個信號讓動的螺旋槳角度變化、并且維持這個角度呢?
所以說,為了架起來動-不動之間橋梁,有兩個辦法:1,油。2,電。
下面這兩張動圖就是油壓控制下螺旋槳角度調整的原理圖。可以看到,通過把高壓的油輸送到一個腔室里面,就可以驅動一個活塞運動,從而迫使螺旋槳的角度發(fā)生變化。因為只要做好了密封,那么流體是可以從靜止的物體流入運動的物體中。這種結構對螺旋槳角度的調整是單向的,油進入到腔室里,螺旋槳角度就變化到最大值,閥門打開,油流出去,螺旋槳角度就變到最小。這種結構簡單、有效,一般用在比較簡單的小型螺旋槳飛機上。
下面這張圖同樣是通過油壓控制的螺旋槳角度調整結構。但是相比上面的結構,這個結構更加復雜,可以通過油壓雙向調整螺旋槳的角度,所以一般用在載荷更大、對角度控制要求更加精細的飛機上。
而下面這張圖則是通過電機控制的螺旋槳角度調整裝置【圖片來源于網(wǎng)絡】。我們可以看到,通過變槳驅動電機的轉動可以驅動復雜的調整齒輪,最后改變螺旋槳的角度。而電機的控制信號還有電力,可以通過電刷實現(xiàn)——也就是一根刷子,可以用來連接轉動件和靜止件。一般這種結構用在地面的風力發(fā)電機上,目前在航空發(fā)動機中應用則不多。但是隨著航空發(fā)動機的發(fā)展,電機控制的方式因為精確度高、結構更加簡單,肯定是要替代傳統(tǒng)的油壓控制機構。我已經(jīng)看到了很多相關的專利了。
所以你知道了飛機中的螺旋槳是怎么調整角度的嗎?