螺旋槳飛機,是指空氣通過螺旋槳將發動機的功率轉化為推進力的飛機。而裝有渦輪式發動機的螺旋槳飛機則被稱為渦輪螺旋槳飛機(簡稱:渦槳飛機)。 渦槳飛機發展歷程 1930年英國人惠特爾發明了第一臺渦輪噴氣發動機,靠噴管高速噴出的燃氣產生反作用推力。渦輪噴氣發動機很快便以其強大的動力、優異的高速性能取代了老式活塞式發動機,成為戰斗機的首選動力裝置,并開始在其他飛機中得到應用。 隨著噴氣技術的發展,渦輪噴氣發動機的缺點也越來越突出,主要是在低速下耗油量大,效率較低,使飛機的航程變得很短。盡管這對于執行防空任務的高速戰斗機并不十分嚴重,但用在對經濟性有嚴格要求的亞音速民用運輸機上卻是不可接受的。 隨著航空燃氣渦輪技術的進步,人們在渦輪噴氣發動機的基礎上,又發展了多種發動機,如根據能量輸出形式的不同,有渦輪螺旋槳發動機、渦輪風扇發動機、渦輪軸發動機和螺槳風扇發動機等。 渦槳飛機與同類飛機的主要區別 目前,世界飛機主要選用渦輪螺旋槳式(渦槳)、渦輪噴氣式(渦噴)及渦輪風扇式(渦扇)發動機作為其動力裝置,這三類發動機工作原理及技術平臺大致相同,都是靠燃氣推動渦輪葉片使空氣加壓燃燒的,其主要區別在于發動機的能量輸出形式不同,推力產生的方式不同。 主要靠渦輪帶動發動機外部槳葉攪動空氣的叫渦輪螺旋槳式,普遍應用于支線飛機及通用飛機領域(ATR、龐巴迪、新舟系列等);完全靠燃氣噴出反作用力推動的叫渦輪噴氣式,如現代戰斗機及部分大型客機(舊蘇聯的為代表);半靠噴氣半靠渦輪帶動發動機內部扇葉攪動空氣的叫渦輪風扇式,如現在普遍使用的歐美大型客機(波音、空客等)。 上述三種發動機通過外部特征也易于觀察:渦槳發動機最明顯,有螺旋槳(它與活塞式的區別是可看到顯著的進氣排氣口);渦噴發動機細長,戰斗機的后半身機身主要是它。還有一些大型飛機把它埋進翼根(如轟六),或垂尾根(如多種3發大型客機);渦扇發動機短粗,結構上相當于在渦噴外套了一個大整流風扇,在機場經常可以明顯觀察到扇葉的轉動。 渦槳飛機的優勢 民用客機主要選用渦輪螺旋槳式與渦輪風扇式兩類發動機。與渦扇飛機相比,渦槳飛機主要具有經濟性好、乘坐安全、舒適及更為環保等優點。 #更為經濟。主要體現在制造成本、使用成本和運營維護成本三方面。渦槳發動機通常比渦噴發動機構造簡單,易于制造與維護;使用方面,在500~600公里航線上,渦槳飛機每座運營成本較渦噴飛機低35%;而在500公里以內的航線上,渦槳飛機每座運營成本較渦噴飛機低40%以上。隨著近年燃油價格的持續走高,渦槳飛機燃油成本優勢明顯,已經受到越來越多支線航空運營商的青睞。 #更為安全。首先,渦槳飛機與渦扇飛機同處當代先進飛機行列,設計與研制技術平臺相同,制造工藝與材料選用相同,適航標準完全一致;其次,渦槳飛機速度較渦扇飛機低,機翼面積較大,起降性能好,飄降成功率高;由于渦扇飛機追求高速化,一般機翼面積較小,導致起飛速度高。一般說來,渦槳飛機除可以在標準的水泥跑道起降外,還能在土跑道、砂石跑道、草地機場及有雪覆蓋的跑道上起降,更為安全可靠。 #更為舒適。對乘客來講,飛機在爬升和降落階段,感覺會不太舒服。渦槳飛機爬升到有利巡航高度(4000~6000米)的時間較短,同樣從有利巡航高度下降到機場的時間也較短;渦扇飛機由于其有利巡航高度高(10000米)的特點,乘客在飛機起降階段不舒適感持續的時間相對較長。與此同時,由于渦槳飛機巡航高度相對較低,機艙所承受的內外壓力差也較低,更接近于地面狀態,乘客很少會產生耳鳴、頭暈等難受之感,所以說渦槳飛機乘坐更為舒適。 #更為環保。由于渦槳飛機耗油率低,在起飛、著陸及正常飛行中所產生的二氧化碳、一氧化碳及二氧化硫等排放物比同樣座級的渦扇飛機少,更為環保。 由于渦槳飛機具有諸多優勢,在現代支線航空和大部分通用航空運輸領域占有重要地位。 |