螺旋桨飞机飞行速度不超过音速原因(螺旋桨飞机的*飞行速度能超过音速吗为什么)

2022-08-28 3:35:07 股票 group

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螺旋桨飞机飞行速度不超过音速原因





螺旋桨飞机包括两种主要的动力模式:

第一,活塞发动机+螺旋桨,这就是二战时期最为主流的飞行器动力方式,世界上飞的最快的活塞式飞机应该要数美国二战期间研发的P-51战斗机。凭借大马力活塞发动机和层流机翼两大关键性技术,让其*水平飞行速度达到708km/h,极限俯冲速度超过800km/h。

其他的一些二战期间主流的活塞动力战斗机,一般在600-700km/h之间。

2、涡桨发动机+螺旋桨。这种动力方式主要在现代化的运输机或者轰炸机上使用。涡桨发动机虽然名称中有一个汉字“桨”,其实其本质也是喷气式发动机,只不过不再是喷射高速高压气流来得到推力,而是转换成了旋转驱动力,带动螺旋桨来旋转。相比于活塞式发动机而言,涡桨动力动力更强劲,且天生具备涡轮增压效果,可以在万米高空飞行。这种产品最典型的代表作就是苏联/图波列夫设计局研发的图-95轰炸机,到今天仍然服役,其*飞行速度超过850km/h。

螺旋桨动力飞机之所以不能超越音速,主要的问题还是出在螺旋桨本身。我们知道同一转速下,由于半径的不同,桨叶桨尖的线速度就比较高了,一旦出现超越音速的时候(其实接近音速的时候)就会发生桨尖激波现象,这就会瞬间让螺旋桨效率下降,推力也急速下降,导致飞机推力下降,从而无法再进行加速飞行了。

这就是这种动力方式的天然型缺陷,如果要超音速飞行,还是要放弃螺旋桨的。

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超音速飞机是超越音障及空气阻力达到高速巡航,并且可以做多种灵活的极限动作,它的发展空间大,可以广泛应用在民用和军用。镙旋桨的飞机它的局限性较多,达不到高空高速的要求。故今后的发展,主要是以超音速飞行器为主!

不能超过音速,受战争刺激,二战后期已经把螺旋桨战斗机做到极限,如P一51野马,所有螺旋桨飞机七百公里是极限,这种推进方式固有这样。之后,德国率先开始研究喷气式发动机,。

活塞螺旋桨飞机的速度能够超过中国高铁就不错了,超音速就不要想了。

大概有几个原因:

一、机体强度:超音速要突破音障的造不 在突破音障时会对机体形成效大的振动,而在机体强度并不高的飞机上形成突破音障的结果就是飞机解体,没错,就是零碎的自由落体。事实上不用等音障,一定速度下形成的共振就够解体的了。

二、动力限制:通常情况下螺旋桨飞机采用的是星形活塞或是涡桨式发动机,使用汽油或是煤油。活塞式的不要想了,那个动力原理和汽车是一样的只是是星形传动的,转速可调,但是转速高了发动机受不了。普通汽车发动机天天八千转的转谁受得了啊。涡桨和涡喷的原理差不多,只是多了桨和减速机构,涡桨的桨转速不超过1000转。

三、机体结构:通常情况下螺旋桨飞机的机翼面积比较大,适合于在低速下提供大升力,如果速度一高的话空气的阻力不是成倍的增加都是成几何级的增加。

四:桨:当桨的*速度过高比如超音速时会形成音爆,会对结构强度有效大的影响。另外当桨高速运转时会在局部形成真空,而失动了空气形成的反作用力以后桨就会形成空转,影响推力的增加。另外参考一下船桨在高速运转时形成的气泡,没错,这里有一个关键字叫做气蚀。流体速度过高的话会在与流体接触的物体表面形成空泡。

五:没必要:螺旋桨飞机干的就是低速的活,想飞那么快有喷气式飞机啊。就像拖拉机要跑F1 你要知道螺旋桨的飞机的生产成本低、维护成本低于喷气式飞机几个量级,并用对驾驶者、机务、跑道、气候、机库、燃料要求都比喷气式低很多。

不能,它的驱动模式在目前的空气中已达极限

螺旋桨飞机在到达音速之前,螺旋桨桨尖先达到音速,并且由于空气的可压缩性,飞行器跨越音障时会遇到激波阻力,需要非常大的动力来突破音障。并且桨叶尖达到音速后,造成后方形成一个低压区,桨叶周围空气变得稀薄从而无法提供动力。此外桨叶本身也会受到强度和动力不足的考验,历史上,螺旋桨飞机也只在俯冲过程中有过超音速飞行!

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图为莱特兄弟飞机的简写图

自古以来,人类从未放弃对速度的追逐,堪称是无止境的。直到二战前,人类所有能上天的飞机都是螺旋桨式的。

图为二战期间螺旋桨战斗机

螺旋桨飞机的发展史

1903年:莱特兄弟—48千米/小时;

1909年:人类飞行速度最快的飞机是—75千米/小时;

1925年:R3C型飞机的*世界记录是—406千米/小时;

1930年:单翼机飞行速度—700千米/小时;

1930年:M.C.72水上飞机速度—709千米/小时;

1939年:人类飞行速度最快的飞机是—756千米/小时;

19世纪40年代:德国双发螺旋桨(DB-603)—763千米/小时;

19世纪40年代:P47“雷电”魔改型——813千米/小时。

从螺旋桨飞机的发展史可以看出,螺旋桨无论怎么魔改想突破音速都很难。

图为ME-163型火箭战斗机

喷气式发动机的诞生

火箭发动机和喷气式发动机的第一次应用是在ME-163型火箭战斗机上得到了应用,初始实验的飞行速度为—1004千米/小时,很轻松的就打破了螺旋桨飞机保持多年的*纪录。

原因剖析

1、螺旋桨驱动的飞机在接近音速的时候会产生激波,这个激波会严重阻碍飞机速度的进一步提升,这也是螺旋桨飞机为什么一直不能突破音速的根本原因。

2、火箭式和喷气式飞机不会有激波的干扰,所以当火箭式和喷气式飞机诞生之后,很难再看到各军事强国再大批量生产螺旋桨飞机。

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这个问题我不专业

最快的螺旋桨飞机也不能超过音速,这是由螺旋桨的特性决定的。螺旋桨超音速飞行会造成桨尖失速,会坠毁的。螺旋桨飞机爬升,然后俯冲的话,是能够飞出接近音速的速度的。

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