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1 # 紫色破空間
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2 # 漫遊漢唐
螺旋槳變距是個非常專業且複雜的問題,簡單說需要空勤人員透過操縱手柄,經過一系列機械液壓裝置傳動,最終作用於槳葉實現變距。
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3 # 航小北的日常科普
這個問題很有意思。航空發動機專業的同學來回答一下。
我們看到的飛機螺旋槳,包括直升機的螺旋槳還有渦槳發動機的螺旋槳【如下圖所示】,這些螺旋槳在工作的時候轉速都是不變的——這樣的特徵與我們常說的渦扇發動機/渦噴發動機不一樣,渦扇/渦噴發動機的轉子轉速在不同工作狀態下轉速不同,所以可以產生不一樣的推力。
那麼既然飛機的螺旋槳轉速不變,要如何控制這些螺旋槳產生的力的大小呢?答案就是改變螺旋槳的角度,從而在攪動空氣的時候獲得不一樣的反作用力。
那麼問題就來了,高速轉動的螺旋槳是怎麼調整角度的呢?這個問題看起來很簡單,但是實際上卻有很多工程上的問題,最重要的問題就是:螺旋槳是在旋轉的,而飛機是不動的,一個在動、一個不動,就好像讓你不能碰到一臺機器還又要操作這臺機器一樣,怎麼在不動的飛機上發出一個訊號讓動的螺旋槳角度變化、並且維持這個角度呢?
所以說,為了架起來動-不動之間橋樑,有兩個辦法:1,油。2,電。
下面這兩張動圖就是油壓控制下螺旋槳角度調整的原理圖。可以看到,透過把高壓的油輸送到一個腔室裡面,就可以驅動一個活塞運動,從而迫使螺旋槳的角度發生變化。因為只要做好了密封,那麼流體是可以從靜止的物體流入運動的物體中。這種結構對螺旋槳角度的調整是單向的,油進入到腔室裡,螺旋槳角度就變化到最大值,閥門開啟,油流出去,螺旋槳角度就變到最小。這種結構簡單、有效,一般用在比較簡單的小型螺旋槳飛機上。
下面這張圖同樣是透過油壓控制的螺旋槳角度調整結構。但是相比上面的結構,這個結構更加複雜,可以透過油壓雙向調整螺旋槳的角度,所以一般用在載荷更大、對角度控制要求更加精細的飛機上。
而下面這張圖則是透過電機控制的螺旋槳角度調整裝置【圖片來源於網路】。我們可以看到,透過變槳驅動電機的轉動可以驅動複雜的調整齒輪,最後改變螺旋槳的角度。而電機的控制訊號還有電力,可以透過電刷實現——也就是一根刷子,可以用來連線轉動件和靜止件。一般這種結構用在地面的風力發電機上,目前在航空發動機中應用則不多。但是隨著航空發動機的發展,電機控制的方式因為精確度高、結構更加簡單,肯定是要替代傳統的油壓控制機構。我已經看到了很多相關的專利了。
所以你知道了飛機中的螺旋槳是怎麼調整角度的嗎?
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可以調整角度的螺旋槳有個專業名詞,叫變距槳,變距是為了讓螺旋槳的狀態與發動機的狀態相適應。
具體使槳葉角變化的機構比較複雜,總的來說就是驅動伺服機構使槳葉繞其軸線轉動一定角度,以此來改變槳距。
具體可以看這個圖,還是很清楚的