螺旋桨在人类现代的交通运输业中已经非常常见,比如远洋巨轮都是要靠螺旋桨驱动的。螺旋桨原本是活塞式战机的动力来源,在二战中非常常见。但不同于我们现在看到的四扇叶螺旋桨,二战时期战斗机的螺旋桨一般只有2个扇叶。
为什么要采用这样的设计呢?
其实这是受到发动机的限制。在二战期间的发动机当中,几乎没有能让战斗机以1000公里时速飞行的存在。因为发动机动力有限,所以螺旋桨自身只能用两个扇叶。螺旋桨主要的用途是为飞机提供向上的升力,但当发动机动力有限的时候,两叶螺旋桨就已经够用了,强行添加一个扇叶的话,就有可能因为空气补偿的原因让扇叶的性能消失。
二战期间的螺旋桨战机,对螺旋桨的转速要求并不高,在相同的动力条件下,螺旋桨的叶片越少,空气阻力就会越小。所以两扇叶的设计才在二战中大行其道,如果增加一个扇叶的话,不但无法提高动力,还会让螺旋桨的转速减少。
这种设计其实是当时的飞行器设计师经过了无数次实验总结出来的结果。当时的科学家得出了一个结论,那就是螺旋桨的推力大小,跟空气质量和加速度的乘积是正比关系。想要达到完美的平衡状态,两扇桨叶的设计是最靠谱的。
但是随着发动机功率的提升,二战期间而出现了许多多桨叶设计的螺旋桨战机,比如P38“闪电”战斗机就采用了三桨叶设计,P-47“雷电”采用了四桨叶的设计。当人类的发动机功率越来越高,对螺旋桨的桨叶要求也越来越高,后来的一些螺旋桨战机甚至有五叶片的设计。
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