渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)

渦槳發(fā)動機(jī)是飛機(jī)上常用的一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)（Gas   turbine 3356 engine）渦槳發(fā)動機(jī)的驅(qū)動原理與傳統(tǒng)螺旋槳飛機(jī)以活塞發(fā)動機(jī)為動力源基本相同，以螺旋槳旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的力作為飛機(jī)的推進(jìn)力。螺旋槳與活塞螺旋槳的主要區(qū)別在于，渦槳發(fā)動機(jī)的螺旋槳通常是勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的，而活塞動力的螺旋槳是根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速而變化的。以俄羅斯HK為代表-93涵道螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)。

渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)

這種發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)與渦輪噴氣發(fā)動機(jī)基本相同，只是多了一個、二個部件。如右圖所示，它還有一個進(jìn)氣口、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管。這些部件的工作也類似于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。啟動時，渦輪開始工作，帶動前面的壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)，從進(jìn)氣口吸入大量空氣。壓縮空氣從壓縮機(jī)進(jìn)入燃燒室，與噴射出的燃油混合點(diǎn)燃燃燒，產(chǎn)生氣體并放出大量熱量。熱氣再次進(jìn)入渦輪，推動渦輪高速旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過渦輪的氣體最終經(jīng)過尾噴管，從噴管噴出。

但渦槳發(fā)動機(jī)不僅驅(qū)動壓氣機(jī)和各種附件，還驅(qū)動前螺旋槳。因?yàn)槁菪龢霓D(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于渦輪，一般在每分鐘1000轉(zhuǎn)左右，所以必須在發(fā)動機(jī)上安裝一套減速齒輪。依靠它，可以大大降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速。所以這種發(fā)動機(jī)實(shí)際上是在渦噴發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上，多加了兩個部件，——，一個螺旋槳和一套減速齒輪。

渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)利用螺旋槳產(chǎn)生的拉力（推力）主要是噴氣產(chǎn)生的推力很小，只占螺旋槳的九分之一左右。

對于拉進(jìn)式飛機(jī)，發(fā)動機(jī)多安裝在機(jī)頭或機(jī)翼前緣，可以減輕機(jī)翼的載荷因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的重力和升力是相反的，所以這些外力產(chǎn)生的彎矩就減小了。另一種是推進(jìn)，即發(fā)動機(jī)安裝在機(jī)翼后緣或機(jī)身后段。這種布置使機(jī)翼和機(jī)身處于螺旋槳的滑流之外，所以阻力會降低，但主起落架較高，重量會增加，地面工作的發(fā)動機(jī)冷卻條件也較差，所以目前很少使用。

渦槳發(fā)動機(jī)的固定有一個特點(diǎn)，就是螺旋槳工作時會引起振動，所以在固定裝置與發(fā)動機(jī)的連接處要使用減振裝置。這種發(fā)動機(jī)通常由發(fā)動機(jī)機(jī)架固定，然后連接到機(jī)身或短艙的受力骨架上，如加強(qiáng)隔板架。

優(yōu)點(diǎn)

盡管渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)的燃燒室類似于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的燃燒室，

渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)

而是為了從廢氣中回收更多的動力來驅(qū)動渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)的螺旋槳和渦輪（Turbine）末端的風(fēng)扇葉片數(shù)量相對較多。相反，由于渦噴發(fā)動機(jī)的主要推進(jìn)力來自于熱氣直接排入大氣所產(chǎn)生的反作用力，所以渦輪端的葉片級數(shù)越小越好，只要保持足夠的回收功率來驅(qū)動壓縮端的葉片即可。

缺點(diǎn)

事實(shí)上，渦槳發(fā)動機(jī)的效率高于渦扇發(fā)動機(jī)，但使用渦槳發(fā)動機(jī)的飛機(jī)速度通常低于渦扇發(fā)動機(jī)。原因是渦槳發(fā)動機(jī)的涵道比通常高于渦扇發(fā)動機(jī)，但也造成了葉片末端的高轉(zhuǎn)速，可能會產(chǎn)生激波。此外，由于渦輪轉(zhuǎn)速很快，渦輪和螺旋槳之間必須有變速齒輪，以降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速，使葉片末端不超過音速。所以使用螺旋槳發(fā)動機(jī)的飛機(jī)會失去多個變速齒輪的重量。

渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)

渦槳發(fā)動機(jī)不僅能在海平面和飛機(jī)起飛條件下良好工作，而且在10000米左右的高空也有良好的工作性能由于螺旋槳效率降低的限制，不能用于高速飛行，但在中低速時使用渦槳發(fā)動機(jī)是合適的。目前在中速遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)中、旅客機(jī)、海上巡邏機(jī)、反潛機(jī)經(jīng)常使用這種發(fā)動機(jī)，甚至一些遠(yuǎn)程轟炸機(jī)也使用渦槳發(fā)動機(jī)。

發(fā)動機(jī)的差異

雖然工作原理相似，但是渦槳發(fā)動機(jī)和渦扇發(fā)動機(jī)在發(fā)電方面有很大的區(qū)別渦槳發(fā)動機(jī)的主要動力輸出方式是螺旋槳的軸功率，而來自尾噴管的氣體推力極小，僅占總推力的5%左右，為了驅(qū)動大功率螺旋槳，渦輪級數(shù)也比渦扇發(fā)動機(jī)多，一般2 ~ 6級。

由于涵道比大，渦槳發(fā)動機(jī)在低速時效率高于渦扇發(fā)動機(jī)，但由于螺旋槳效率的影響，其適用速度不宜過高，一般小于900km/h。在中低速或?qū)Φ退傩阅苡袊?yán)格要求的飛機(jī)上巡邏、廣泛應(yīng)用于反潛或滅火飛機(jī)。

發(fā)動機(jī)螺旋槳差

渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，它功率大，功率重量比高（功率/重量）同樣大，最大功率可以超過10000馬力，功率重量比在4以上；活塞發(fā)動機(jī)最大馬力三四千匹，功率重量比2左右。其次，由于減少了運(yùn)動部件，特別是不往復(fù)運(yùn)動的活塞，渦槳發(fā)動機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性好，噪音低，工作壽命長，維護(hù)成本低。而且由于核心部分采用了燃?xì)獍l(fā)生器，渦槳發(fā)動機(jī)的適用高度和速度范圍都比活塞發(fā)動機(jī)高很多。從油耗來說，兩者差不多，但是渦槳發(fā)動機(jī)用的煤油比活塞發(fā)動機(jī)用的汽油便宜。