渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是一種通常用于飛機(jī)上的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)（gas turbine engine）。渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理大致上與使用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源的傳統(tǒng)螺旋槳飛機(jī)雷同，是以螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的力量來(lái)作為飛機(jī)前進(jìn)的推進(jìn)力。其與活塞式螺槳機(jī)主要的差異點(diǎn)除了驅(qū)動(dòng)螺旋槳中心軸的動(dòng)力來(lái)源不同外，還有就是渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳通常是以恒定的速率運(yùn)轉(zhuǎn)，而活塞動(dòng)力的螺旋槳?jiǎng)t會(huì)依照發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不同而有轉(zhuǎn)速高低的變化。代表有俄羅斯HK-93函道槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

槳葉角測(cè)量方法

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是利用螺旋槳將燃?xì)獯蟛糠挚捎媚芰哭D(zhuǎn)換成推進(jìn)功率，即有效功85%～90%傳遞給螺旋槳產(chǎn)生拉力，渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率近似等于螺旋槳的有效效率。因此，槳葉角是渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的重要參數(shù)之一。測(cè)量的準(zhǔn)確與否不但直接影響對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能（拉力、 推進(jìn)效率等）評(píng)定，而且是檢查螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)順槳、 回槳、 反槳等的位置標(biāo)志 。

朱宇在《渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉角測(cè)量試驗(yàn)》詳細(xì)介紹了渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉角測(cè)量方法，包括槳葉角傳感器的研制、 安裝以及測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)遙測(cè)、 采集處理整個(gè)無(wú)線傳輸過(guò)程。螺旋槳測(cè)試系統(tǒng)包含遙測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集/記錄系統(tǒng)。遙測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)部件和靜部件由德國(guó)德泰遙測(cè)公司（ Datatel）研制，為 40通道應(yīng)變、 槳葉角遙測(cè)系統(tǒng)，具有抗干擾能力強(qiáng)、 信號(hào)質(zhì)量好、 數(shù)據(jù)精度高、 使用維護(hù)方便的特點(diǎn)。機(jī)載數(shù)據(jù)采集/記錄系統(tǒng)由德國(guó)雷卡公司 （ Heim System GmbH）提供。該機(jī)載采集/記錄器可滿足同時(shí)記錄 40 通道信號(hào)，并具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、 機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)視功能。該方法在運(yùn)八飛機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)上成功地進(jìn)行了飛行驗(yàn)證，為驗(yàn)證螺旋槳空中調(diào)節(jié)和運(yùn)行規(guī)律提供了寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于今后螺旋槳、旋翼及其它高速旋轉(zhuǎn)部件的試飛測(cè)試具有重要參考價(jià)值 。

槳葉角實(shí)驗(yàn)結(jié)果

槳葉角隨飛行速度的變化

保持飛行高度不變、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)不變，進(jìn)行加減速平飛試驗(yàn)，得到渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳槳葉角跟速度的關(guān)系。隨著飛行速度的增大，發(fā)動(dòng)機(jī)總增壓比增大，渦輪中的焓降也加大，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量隨飛行速度的增大而增大，因此發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率增大。為了保持發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉角增大 。

槳葉角隨飛行高度的變化

保持發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)不變，進(jìn)行等速爬升飛行試驗(yàn)。隨著飛行高度的增加，空氣密度減小很快，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率減小，但螺旋槳需用扭矩也同時(shí)減小，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速仍然有增大的趨勢(shì)，為了保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉角隨高度的增加而增大 。

槳葉角隨發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的變化

飛行高度和飛行速度不變時(shí)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)油門角度的增大，發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸功率也同時(shí)增大，為了保持等轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，螺旋槳槳葉角增大 。

槳葉角測(cè)量結(jié)論

（1）通過(guò)試驗(yàn)，較為準(zhǔn)確地掌握了螺旋槳空中調(diào)節(jié)和運(yùn)行規(guī)律，為該螺旋槳的設(shè)計(jì)定型提供了寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

（2）從試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果可知，為了獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，槳葉角傳感器設(shè)計(jì)、加工和安裝的質(zhì)量是非常關(guān)鍵的因素 。