發(fā)動(dòng)機(jī)與螺旋槳的匹配方法

一、工作原理可以把螺旋槳看成是一個(gè)一面旋轉(zhuǎn)一面前進(jìn)的機(jī)翼進(jìn)行討論。流經(jīng)槳葉各剖面的氣流由沿旋轉(zhuǎn)軸方向的前進(jìn)速度和旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的切線速度合成。在螺旋槳半徑rl和r2(r1<r2)兩處各取極小一段，討論槳葉上的氣流情況。V一軸向速度;n一螺旋槳轉(zhuǎn)速;中一氣流角，即氣流與螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面夾角；a一槳葉剖面迎角甲一槳葉角，即槳葉剖面弦線與旋轉(zhuǎn)平面夾角。顯而易見(jiàn)P=a+Q。空氣流過(guò)槳葉各小段時(shí)產(chǎn)生氣動(dòng)力，阻力△D和升力△L,合成后總空氣動(dòng)力為△R。AR沿飛行方向的分力為拉力AT,與旋螺槳旋轉(zhuǎn)方向相反的力AP阻止螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)。將整個(gè)槳葉上各小段的拉力和阻止旋轉(zhuǎn)的力相加，形成該螺旋槳的拉力和阻止螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。必須使螺旋槳各剖面在升阻比較大的迎角工作，才能獲得較大的拉力，較小的阻力矩,也就是效率較高。螺旋槳工作時(shí)。軸向速度不隨半徑變化,而切線速度隨半徑變化。因此在接近槳尖，半徑較大處氣流角較小，對(duì)應(yīng)槳葉角也應(yīng)較小。而在接近槳根,半徑較小處氣流角較大,對(duì)應(yīng)槳葉角也應(yīng)較大。螺旋槳的槳葉角從槳尖到槳根應(yīng)按一定規(guī)律逐漸加大。所以說(shuō)螺旋槳是一個(gè)扭轉(zhuǎn)了的機(jī)翼更為確切。氣流角實(shí)際上反映前進(jìn)速度和切線速度的比值。對(duì)某個(gè)螺旋槳的某個(gè)剖面，剖面迎角隨該比值變化而變化。迎角變化，拉力和阻力矩也隨之變化。用進(jìn)矩比“J”反映槳尖處氣流角/=丫/疝。式中D-螺旋槳直徑。理論和試驗(yàn)證明:螺旋槳的拉力(T),克服螺旋槳阻力矩所需的功率(P)和效率(n)可用下列公式計(jì)算：T=Ctpn2D4P=Cppn3D5n=j?ct/cp式中:Ct-拉力系數(shù)；Cp-功率系數(shù);p一空氣密度小一螺旋槳轉(zhuǎn)速;D-螺旋槳直徑。其中Ct和Cp取決于螺旋槳的幾何參數(shù),對(duì)每個(gè)螺旋槳其值隨J變化。特性曲線給出該螺旋槳拉力系數(shù)、功率系數(shù)和效率隨前進(jìn)比變化關(guān)系。是設(shè)計(jì)選擇螺旋槳和計(jì)算飛機(jī)性能的主要依據(jù)之一。從計(jì)算公式可以看到，當(dāng)前進(jìn)比較小時(shí),螺旋槳效率很低。對(duì)飛行速度較低而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高的輕型飛機(jī)極為不利。例如:飛行速度為72千米/小時(shí),發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速為6500轉(zhuǎn)/分時(shí),n^32%O因此超輕型飛機(jī)必須使用減速器,降低螺旋槳的轉(zhuǎn)速,提高進(jìn)距比,提高螺旋槳的效率。二、幾何參數(shù)直徑(D):影響螺旋槳性能重要參數(shù)之一。一般情況下，直徑增大拉力隨之增大,效率隨之提高。所以在結(jié)構(gòu)允許的情況下盡量選直徑較大的螺旋槳。此外還要考慮螺旋槳槳尖氣流速度不應(yīng)過(guò)大(<0.7音速)，否則可能出現(xiàn)激波，導(dǎo)致效率降低。槳葉數(shù)目(B):可以認(rèn)為螺旋槳的拉力系數(shù)和功率系數(shù)與槳葉數(shù)目成正比。超輕型飛機(jī)一般采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙葉槳。只是在螺旋槳直徑受到限制時(shí)，采用增加槳葉數(shù)目的方法使螺旋槳與發(fā)動(dòng)機(jī)獲得良好的配合。實(shí)度(。)：槳葉面積與螺旋槳旋轉(zhuǎn)面積(nR2)的比值。它的影響與槳葉數(shù)目的影響相似。隨實(shí)度增加拉力系數(shù)和功率系數(shù)增大。槳葉角(P):槳葉角隨半徑變化，其變化規(guī)律是影響槳工作性能最主要的因素。習(xí)慣上以70%直徑處槳葉角值為該槳槳葉角的名稱值。螺距:它是槳葉角的另一種表示方法。圖1—1—22是各種意義的螺矩與槳葉角的關(guān)系。幾何螺距(H):槳葉剖面迎角為零時(shí)，槳葉旋轉(zhuǎn)一周所前進(jìn)的距離。它反映了槳葉角的大小,更直接指出螺旋槳的工作特性。槳葉各剖面的幾何螺矩可能是不相等的。習(xí)慣上以70%直徑處的幾何螺矩做名稱值。國(guó)外可按照直徑和螺距訂購(gòu)螺旋槳。如64/34,表示該槳直徑為60英寸,幾何螺矩為34英寸。實(shí)際螺距(Hg):槳葉旋轉(zhuǎn)一周飛機(jī)所前進(jìn)的距離?？捎肏g=v/n計(jì)算螺旋槳的實(shí)際螺矩值?？砂碒=1.1?1.3Hg粗略估計(jì)該機(jī)所用螺旋槳幾何螺矩的數(shù)值。理論螺矩(HT):設(shè)計(jì)螺旋槳時(shí)必須考慮空氣流過(guò)螺旋槳時(shí)速度增加，流過(guò)螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面的氣流速度大于飛行速度。因而螺旋槳相對(duì)空氣而言所前進(jìn)的距離一理論螺矩將大于實(shí)際螺矩。三、螺旋槳拉力在飛行中的變化.槳葉迎角隨轉(zhuǎn)速的變化在飛行速度不變的情況下，轉(zhuǎn)速增加，則切向速度(U)增大,進(jìn)距比減小槳葉迎角增大,螺旋槳拉力系數(shù)增大。又由于拉力與轉(zhuǎn)速平方成正比,所以增大油門時(shí),可增大拉力。.槳葉迎角隨飛行速度的變化：在轉(zhuǎn)速不變的情況下，飛行速度增大，進(jìn)距比加大，槳葉迎角減小，螺旋槳拉力系數(shù)減小，拉力隨之降低。當(dāng)飛行速度等于零時(shí),切向速度就是合速度,槳葉迎角等于槳葉角。飛機(jī)在地面試車時(shí)，飛行速度(V)等于零,槳葉迎角最大，一些剖面由于迎角過(guò)大超過(guò)失速迎角氣動(dòng)性能變壞，因而螺旋槳產(chǎn)生的拉力不一定最大。.螺旋槳拉力曲線：根據(jù)螺旋槳拉力隨飛行速度增大而減小的規(guī)律，可繪出螺旋槳可用拉力曲線。.螺旋槳拉力隨轉(zhuǎn)速、飛行速度變化的綜合情況:在飛行中，加大油門后固定。螺旋槳的拉力隨轉(zhuǎn)速和飛行速度的變化過(guò)程如下：由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率增大，使螺旋槳轉(zhuǎn)速（切向速度）迅速增加到一定值，螺旋槳拉力增加。飛行速度增加，由于飛行速度增大,致使槳葉迎角又開(kāi)始逐漸減小,拉力也隨之逐漸降低,飛機(jī)阻力逐漸增大,從而速度的增加趨勢(shì)也逐漸減慢。當(dāng)拉力降低到一定程度（即拉力等于阻力）后，飛機(jī)的速度則不再增加。此時(shí)，飛行速度、轉(zhuǎn)速、槳葉迎角及螺旋槳拉力都不變，飛機(jī)即保持在一個(gè)新的速度上飛行。四、螺旋槳的自轉(zhuǎn)：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車后，螺旋槳會(huì)象風(fēng)車一樣繼續(xù)沿著原來(lái)的方向旋轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象,叫螺旋槳自轉(zhuǎn)。螺旋槳自轉(zhuǎn),不是發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的，而是被槳葉的迎面氣流“推著”轉(zhuǎn)的。它不但不能產(chǎn)生拉力,反而增加了飛機(jī)的阻力。螺旋槳發(fā)生自轉(zhuǎn)時(shí)，由于形成了較大的負(fù)迎角。槳葉的總空氣動(dòng)力方向及作用發(fā)生了質(zhì)的變化。它的一個(gè)分力（Q）與切向速度（U）的方向相同,成為推動(dòng)槳葉自動(dòng)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，迫使槳葉沿原來(lái)方向續(xù)繼旋轉(zhuǎn)：另一個(gè)分力（-P）與速度方向相反，對(duì)飛行起著阻力作用。一些超輕型飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車后由于飛行速度較小，產(chǎn)生自旋力矩不能克服螺旋槳的阻旋力矩時(shí)螺旋槳不會(huì)出現(xiàn)自轉(zhuǎn)。此時(shí)，槳葉阻力較大，飛機(jī)的升阻比（或稱滑翔比）將大大降低。五、螺旋槳的有效功率：.定義:螺旋槳產(chǎn)生拉力，拉著飛機(jī)前進(jìn),對(duì)飛機(jī)作功.螺旋槳單位時(shí)間所作功，即為螺旋槳的有效功率.公式：N槳=PV式中：N槳一螺旋槳的有效功率;P—螺旋槳的拉力;V一飛行速度.螺旋槳有效功率隨飛行速度的變化：（1）地面試車時(shí)，飛機(jī)沒(méi)有前進(jìn)速度（V=0）,拉力沒(méi)有對(duì)飛機(jī)作功，故螺旋槳的有效功率為“零”。（2）飛行速度增大時(shí),從實(shí)際測(cè)得的螺旋槳有效功率曲線：在OA速度范圍內(nèi)，螺旋槳的效功率隨飛行速度的增大而增大;在大于該速度范圍后螺旋槳有效功率則隨飛行速度的增大而減小。在OA速度范圍內(nèi)，當(dāng)飛行速度增大時(shí),拉力減小較慢，隨速度的增大,螺旋槳有效功率逐漸提高。當(dāng)飛行速度增大到A時(shí),螺旋槳的有效功率最大。當(dāng)飛行速度再增大時(shí)，由于拉力迅速減小，因此隨著飛行速度的增加而螺旋槳有效功率反會(huì)降低。螺旋槳是發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的，螺旋槳的作用是把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)變?yōu)槔w機(jī)前進(jìn)的有效功率。螺旋槳有效功率與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率之比,叫螺旋槳效率。n=N槳/N有效螺旋槳負(fù)責(zé)把引擎的功率轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚯暗耐屏?，重要性不言而喻，螺旋槳推進(jìn)飛機(jī)的原理與火箭、導(dǎo)風(fēng)扇飛機(jī)、噴射機(jī)不同，也與船用螺旋槳不同，火箭等前進(jìn)是因?yàn)閯?dòng)量守恒的關(guān)系，如果飛機(jī)也是靠動(dòng)量守恒的原理前進(jìn)，那螺旋槳就要把空氣盡量快盡量多往后吹去，那螺旋槳的形狀就應(yīng)該像電扇葉片一樣寬且短，而不是像現(xiàn)在我們看的細(xì)細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)的，導(dǎo)風(fēng)扇扇葉形狀類似船用螺旋槳，效率卻很差，因?yàn)閷?dǎo)風(fēng)扇引擎、加速管及支撐等物件擋住了不少氣流，而且導(dǎo)風(fēng)扇后送的空氣速度不夠快，質(zhì)量更不夠多。我們應(yīng)該把槳葉看成一片小型的機(jī)翼，引擎轉(zhuǎn)動(dòng)的速度加上飛機(jī)前進(jìn)的速度，使槳葉對(duì)空氣產(chǎn)生相對(duì)的速度，槳葉的截面本來(lái)就是一個(gè)翼型，然后因伯努利定律產(chǎn)生升力，只是此時(shí)的升力是向前的，稱為推力，使飛機(jī)向前，歷史上有名的競(jìng)速機(jī)GeeBee，得過(guò)很多次世界冠軍，也有不少模型像真機(jī)，請(qǐng)讀者注意其螺旋槳與機(jī)身的比例，它螺旋槳向后的氣流三分之二以上被引擎及機(jī)身偏折，根本沒(méi)往正后方吹，使人不禁懷疑它怎麼飛，可是它還是世界競(jìng)速冠軍呢，所以記得螺旋槳的風(fēng)大不大與推力毫無(wú)關(guān)系。螺旋槳可依不同方式分類，我們真正有興趣的是直徑與螺距，將於下節(jié)討論，其余分類如下:依槳葉數(shù)：?jiǎn)螛焊?jìng)速機(jī)常用，可避免吃到前葉的尾流，效率最佳，但另一端要配平。雙槳：最常見(jiàn)的型式，合理的效率，容易平衡。三槳以上：像真機(jī)或槳葉長(zhǎng)度受限時(shí)使用，效率稍差。依推力方向:拉力槳：即正槳，從飛機(jī)前面產(chǎn)生拉力使飛機(jī)向前。推力槳：即反槳，從飛機(jī)后面產(chǎn)生推力使飛機(jī)向前，少數(shù)引擎可逆轉(zhuǎn)，雙引擎飛機(jī)其中一個(gè)引擎逆轉(zhuǎn)用反槳以抵銷反扭力。依材值:木槳：剛性好，重量輕，但易損壞。塑膠槳：便宜，選擇性多，較不易損壞。碳纖槳：最好，最貴。第二節(jié)螺旋槳的選擇我們仔細(xì)看一支螺旋槳上面除了公司的標(biāo)志外如:［APC］，另外還有一組數(shù)字12x9,這是選擇螺旋槳最重要的一組數(shù)字，12代表這支螺旋槳直徑是12英寸，9代表螺距是9英寸，另一組數(shù)字305x227是公制，單位是mm，代表意義完全一樣，直徑的意思大家都了解，螺距的意思是螺旋槳旋轉(zhuǎn)一圈，依螺旋槳的角度，理論上螺旋槳前進(jìn)的距離，當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)槳上的點(diǎn)因距離軸心的不同，行走的距離也不同［=2x3.1416xr］,現(xiàn)在的螺旋槳都是定螺距槳，就是旋轉(zhuǎn)一圈槳上每一點(diǎn)的螺距都一樣，所以越靠近軸心，槳葉角越大，槳尖部分角度就比較小，當(dāng)然還有一種定螺角槳，這種槳槳上每一點(diǎn)角度都一樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)一圈槳上每一點(diǎn)的螺距都不一樣，越靠槳尖越大，最常見(jiàn)的就是竹蜻蜓，相信大家都玩過(guò)，另外也常見(jiàn)於初級(jí)橡皮筋動(dòng)力飛機(jī)，因?yàn)橹谱鞣浅：?jiǎn)單。你買一個(gè)新引擎，引擎的說(shuō)明書(shū)會(huì)建議你，試車時(shí)用多大的槳，像真機(jī)用多大的槳，特技機(jī)又用多大的槳，弄得你迷迷糊糊，在這里說(shuō)明一下，試車時(shí)用的槳一般都比較大，是防止萬(wàn)一不小心轉(zhuǎn)數(shù)過(guò)高，使新引擎燒毀，沒(méi)其他意思，像真機(jī)及特技機(jī)用的槳不同，最主要是因?yàn)轱w機(jī)速度不同的關(guān)系,特技機(jī)一般飛行速度比較快，希望螺旋槳在高速飛行時(shí)比較有效率，像真機(jī)一般來(lái)說(shuō)翼面負(fù)載大，希望螺旋槳在低速時(shí)比較有效率，起飛、降落時(shí)才不會(huì)出差錯(cuò)，沒(méi)人會(huì)管它極速快不快，我們假設(shè)引擎輸出的最大功率是一定值，輸出功率在螺旋槳到達(dá)恒定轉(zhuǎn)速時(shí)要克服的是螺旋槳的阻力，我們前面說(shuō)過(guò)應(yīng)該把槳葉看成一片小型的機(jī)翼，螺距越大就是槳葉角越大，相當(dāng)於機(jī)翼攻角越大，當(dāng)然阻力就越大，螺旋槳越長(zhǎng)，面積及槳端切線速度也越大，阻力也越大，既然最大功率是一定值，我們只好在直徑與螺距上作妥協(xié)。特技機(jī)希望螺旋槳在高速飛行時(shí)比較有效率，像真機(jī)希望螺旋槳在低速時(shí)比較有效率，我們?cè)偬嵝岩淮螒?yīng)該把槳葉看成一片小型的機(jī)翼，既然是機(jī)翼，同樣就會(huì)有攻角、失速問(wèn)題，甚至誘導(dǎo)阻力情形也一樣，為了找出最佳攻角，請(qǐng)參看，合成的氣流速度等於螺旋槳的切線速度加上飛機(jī)前進(jìn)的速度［假如你對(duì)向量不熟悉的話，因?yàn)槭窍鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，你可以假設(shè)你是一只螞蟻趴在螺旋槳前緣，你不動(dòng)，讓氣流來(lái)吹你，想像一下因螺旋槳旋轉(zhuǎn)加上飛機(jī)前進(jìn)，你臉上吹的是那方向來(lái)的風(fēng)］,螺距太大而飛行速度不夠快，則攻角太大而失速，這種情形在這里叫螺旋槳打滑，螺距太小而飛行速度太快，則攻角太小，效率則很差，所以結(jié)論是高速飛機(jī)用小槳大螺距，低速飛機(jī)用大槳小螺距。以前在萊特兄弟時(shí)代，飛機(jī)做好以后要拉一個(gè)綁在樹(shù)上磅秤來(lái)測(cè)拉力，現(xiàn)在飛行場(chǎng)上偶而也有人這麼做，現(xiàn)在我們知道這是多余的，測(cè)得的拉力因沒(méi)有飛機(jī)前進(jìn)的速度，所以只有在飛機(jī)靜止時(shí)有效，飛機(jī)有了速度后就不準(zhǔn)了。螺距最好的解決辦法當(dāng)然是使用變距螺旋槳，可依飛行速度不同改變螺距，二次大戰(zhàn)后大部分的螺旋槳飛機(jī)都已使用變距螺旋槳，可依飛行速度變換螺距以取得更佳的效率，萬(wàn)一引擎熄火還可以打順槳，使螺旋槳的阻力減至最低增加滑行距離。日本MK模型出過(guò)一組60級(jí)用的可變距槳，但在美國(guó)模型飛機(jī)禁止用可變距槳，怕飛出來(lái)傷人，此外螺旋槳靠軸心部分效率很差，所以很多場(chǎng)合乾脆裝上機(jī)頭罩減低阻力。第三節(jié)螺旋槳角度的計(jì)算現(xiàn)在螺旋槳選擇性多，價(jià)格便宜，模型玩家很少自行制作，但偶而想玩橡皮筋動(dòng)力飛機(jī)時(shí)，就不得不自己動(dòng)手了，請(qǐng)各位不要瞧不起橡皮筋動(dòng)力飛機(jī)，高級(jí)室內(nèi)橡皮筋動(dòng)力飛機(jī)的螺旋槳會(huì)隨著橡皮筋扭力自動(dòng)改變螺距，而且整架飛機(jī)不超過(guò)20公克，橡皮筋動(dòng)力飛機(jī)因?yàn)檗D(zhuǎn)速比引擎飛機(jī)慢，螺距比［螺距直徑］一般1.0?1.6左右，引擎飛機(jī)的螺距比大都在0.8以下。定螺角槳：因?yàn)槎萁菢挥幸徊糠中屎茫晕覀兟菥嘁跃嚯x軸心70?80%的部位為準(zhǔn)，螺旋槳靠軸心部分效率很差，所以靠軸心30%以內(nèi)部份根本不做槳葉，只剩一根軸。定螺距槳：因定螺距槳每個(gè)斷面角度均不一樣，假設(shè)要制作一支直徑為D英口寸螺距為p英寸的槳。第四節(jié)引擎的選擇模型飛機(jī)使用的引擎有很多種，現(xiàn)在因?yàn)榇蠖鄶?shù)人都使用熱灼引擎(glowengine)及汽油引擎，大家?guī)缀跬诉€有其他模型引擎如：1柴油引擎：其實(shí)他是燒乙醚而不是燒柴油的，只是它踉踉柴油引擎一樣沒(méi)有火星塞，直接壓縮爆發(fā)，但真正的柴油引擎是將空氣壓縮后再噴入燃料爆發(fā)，而模型柴油引擎是將先空氣與燃料混合后再壓至爆發(fā)，二次大戰(zhàn)后歐洲國(guó)家管制甲醇及硝基甲烷，所以柴油引擎流行一陣子。2二氧化碳引擎：使用一個(gè)二氧化碳?xì)馄?，借壓縮的二氧化碳?xì)怏w推動(dòng)活塞驅(qū)動(dòng)螺旋槳，沒(méi)有任何點(diǎn)火裝置也不用燃料，常用於自由飛模型。3脈沖噴射引擎：又叫火管，星艮二次大戰(zhàn)德國(guó)V1火箭一樣的引擎，屬於噴射引擎的一種，聲音吵得嚇?biāo)廊耍袊?guó)大陸飛燕公司有生產(chǎn)兩種尺寸，非常便宜，美國(guó)還有公司出套件，讓人自行制作，號(hào)稱噴出的火焰有十公尺遠(yuǎn)。很多人選擇引擎的原則是，選擇只要塞的下引擎室的最大引擎，這其實(shí)是一個(gè)不正確的觀念，我們知道飛行的阻力與速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)速度已經(jīng)很高，這時(shí)候要增加一點(diǎn)點(diǎn)速度馬力要增加很大，選擇超過(guò)適當(dāng)排氣量的引擎，不但重量增加，因耗油量也增加，所以裝上更大的油箱，翼面負(fù)載增加的結(jié)果使飛行攻角增大，阻力也因而增大，所以效果很差，更不要提對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的影響了，要改善飛行效率應(yīng)從改善飛機(jī)的空氣動(dòng)力著手，而不是一味加大引擎，此外競(jìng)速飛機(jī)盡量選擇高轉(zhuǎn)速、低扭力的短沖程引擎，像真機(jī)盡量選擇低轉(zhuǎn)速、高扭力的長(zhǎng)沖程引擎或四沖程引擎，以使螺旋槳發(fā)揮最大效率。很多人不曉得模型引擎的大小如32、120代表什麼意思，美國(guó)的引擎采用英制，32代表0.32立方英寸，120就代表1.20立方英寸，一立方英寸是16.39CC(立方公分)，所以32引擎排氣量是5.24(=0.32*16.39)立方公分，但世界上其他國(guó)家如德國(guó)等生產(chǎn)的引擎已漸漸采用公制。第五節(jié)導(dǎo)風(fēng)扇很多很漂亮的像真噴射機(jī)，但機(jī)頭或機(jī)尾裝了一個(gè)引擎，在天上飛時(shí)離得遠(yuǎn)看上去還好，擺在地面展示時(shí)，那引擎與螺旋槳實(shí)在煞風(fēng)景，要把引擎與螺旋槳藏起來(lái)，在渦輪引擎還沒(méi)出來(lái)前導(dǎo)風(fēng)扇是惟一選擇，導(dǎo)風(fēng)扇是利用高轉(zhuǎn)速活塞引擎［24000rpm左右］推動(dòng)類似渦輪扇葉，將大量空氣往后加速，可以模擬出類似渦輪引擎的效果，圖中槳轂的白漆是量轉(zhuǎn)速用的，導(dǎo)風(fēng)扇雖然效率差，但因現(xiàn)代噴射機(jī)都很流線，機(jī)翼也不大，所以阻力小，像真噴射機(jī)飛行速度也不慢，但起飛滑行加速比較慢。導(dǎo)風(fēng)扇飛機(jī)最需要注意的地方就是空氣的進(jìn)出通道，進(jìn)口的通道除了截面積要足夠外，也要做得非常流線，避免粗糙、突出物或溝縫，必要時(shí)只好在肚子挖”作弊孔”以增加空氣進(jìn)入量，出口的通道除了要做得非常流線外，還要有一點(diǎn)漸縮，以增加排氣速度，還有一點(diǎn)要特別注意的，因?yàn)閷?dǎo)風(fēng)扇進(jìn)氣口吸力很強(qiáng)，所有零件、電線都要固定好.第六節(jié)渦輪引擎模型渦輪引擎經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展已漸漸成熟，雖然價(jià)位還不是一般人能接受，從早期危險(xiǎn)的丙烷燃料到現(xiàn)在的煤油或JP燃料［煤油+汽油］，我們可以期待起動(dòng)方式更方便，價(jià)位更低能讓一般人接受的引擎出現(xiàn)，模型渦輪引擎是一個(gè)具體而微的渦輪噴射引擎，渦輪引擎推進(jìn)的原理是引擎前端將空氣吸入后，由壓縮器加壓，再至燃燒室燃燒，膨脹后的高壓氣體由后方排出，因動(dòng)量守恒原理而得到向前的推力，高壓氣體同時(shí)也推動(dòng)渦輪，渦輪再把動(dòng)力傳給壓縮器，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)因輸出動(dòng)力方式的差異可分為：1渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī)：最典型的噴射引擎，原理如前所述，模型渦輪引擎就是屬於這種。2渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)：跟渦輪噴射發(fā)動(dòng)機(jī)很類似，但有旁通氣流，請(qǐng)注意.發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇吸入的空氣有部分沒(méi)經(jīng)過(guò)燃燒室就直接加壓后排出，那就是旁通氣流，優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是飛機(jī)最大速度會(huì)稍為慢，商用噴射機(jī)旁通比都很大，所以發(fā)動(dòng)機(jī)看起來(lái)都很胖。3渦輪旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)：這也是一種噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，但是以螺旋槳方式輸出動(dòng)力，踉活塞發(fā)動(dòng)機(jī)比，噴射發(fā)動(dòng)機(jī)零件少很多，重量也輕，比較好維修保養(yǎng)，又因?yàn)樗鼪](méi)有活塞、曲軸、頂桿等的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以震動(dòng)也減少很多，玩過(guò)遙控飛機(jī)的人都知道，震動(dòng)是很多問(wèn)題的根源。4渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)：這也是一種噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，但輸出的軸馬力最大，剛好用在直升機(jī)上，現(xiàn)代直升機(jī)都是采渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，所以以后有人踉你說(shuō)那架直升機(jī)是噴射引擎的，你也不要吃驚。［圖5-7］的后半截是一個(gè)后燃器，后燃器的原理是因?yàn)榭諝饨?jīng)過(guò)燃燒室燃燒后，只消耗到不到10%的氧氣，后燃器里面的空氣因剛從燃燒試室出來(lái)，當(dāng)然很熱，而且還有很多氧氣，那乾脆就直接把燃料噴進(jìn)去，再一次燃燒進(jìn)一步加熱空氣增加推力，代價(jià)當(dāng)然是效率非常差，但緊急時(shí)渦輪噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎可以增加100%的推力。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，怠速時(shí)的轉(zhuǎn)速都比活塞引擎的全速還高，所以實(shí)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)一般都要另外以電源車或氣源車先將引擎預(yù)轉(zhuǎn)至點(diǎn)火速度，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)還有一些需注意的特性，活塞引擎的功率幾乎與轉(zhuǎn)速成正比，但渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速達(dá)最高轉(zhuǎn)速的50%時(shí)輸出的功率還不到20%，且低轉(zhuǎn)速時(shí)燃料消耗比約為全速時(shí)的三倍，所以低轉(zhuǎn)速時(shí)既耗油又沒(méi)效率，還有油門的反應(yīng)比活塞引擎慢很多，此外因發(fā)動(dòng)機(jī)需要大量空氣，改變飛行姿態(tài)時(shí)如進(jìn)氣道設(shè)計(jì)不好會(huì)使壓縮器轉(zhuǎn)子失速，所以渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)不適合作特技