【军武阅读】螺旋桨飞机能够实现超音速飞行吗？
众所周知 ， 飞机发动机主要有喷气涡轮发动机、螺旋桨发动机、电动发动机和活塞发动机 。 前两种是非常常见的 ， 特别是喷气涡轮发动机在军用和民用航空中已经很常见 ， 为超音速飞行提供了保障 。 但是你有没有问过小涡轮螺旋桨飞机是否能实现超音速飞行？今天 ， 我们来探讨分析这个假设的可行性 。
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假设螺旋桨足够坚硬 ， 不会断裂
超音速飞机涡扇发动机的主要动力仍然来自高速喷气发动机 。 涡扇发动机的进气速度已经从机身前部、进气道等部件减速到亚音速状态 ， 因此涡扇发动机推动的飞机已经达到了超音速 ， 但进入其中的气流仍然是亚音速的 。 在超音速飞机的设计中 ， 发动机的位置不是随意确定的 。 严格按照空气动力学原理设计 。
螺旋桨上的气流速度要比飞机本身的气流速度快得多 ， 也就是说 ， 当飞机还没有达到音速时 ， 螺旋桨上会产生冲击波和阻力发散 ， 螺旋桨会产生巨大阻力 ， 无法驱动飞机进一步加速 。
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很难估计这种所谓的涡轮螺旋桨发动机或涡轴发动机需要多少功率、重量和燃料消耗 ， 以及螺旋桨直径有多大才能在超音速上取得突破 ， 这是飞机真正突破音速所需要的阻力和功率 。
此外 ， 当飞机接近音速时 ， 当螺旋桨以非常高的速度旋转时 ， 叶尖的速度已经超过音速 ， 推进效率大大降低 ， 但阻力呈直线上升 ， 螺旋桨几乎在空中旋转 。 小编在网上也看到这样的比喻 ， 觉得很贴切 。 你用勺子搅拌面糊 。 当勺子慢慢搅拌时 ， 面糊会一起搅拌 。 但如果你想快速转动勺子 ， 勺子会在面糊上挖出一个洞来清空面糊 。 想象 。 事实上 ， 与螺旋桨相比 ， 空气也是粘性的 。 如果刀刃的速度太快 ， 就意味着空气中有一个洞被拔出 。 如果不能搅动空气 ， 效率就很低 。
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以上所有答案都假设螺旋桨不会断裂 ， 发动机功率最大 ， 但忽略了超音速飞机设计中的重要问题：延迟冲击波的产生 。 由于螺旋桨在飞机达到音速之前是超音速的 ， 所以当飞机达到音速时 ， 我们能使它在音速之前静止吗 。 答案是肯定的 。 它的作用是减缓来流速度 ， 控制螺旋桨尖的速度 ， 从而出现导管式和涡扇发动机 。 通过进气口 ， 可以控制来流的速度 ， 通过壳体 ， 可以控制螺旋桨尖的速度 。 为了降低由于反向补偿速度的增加和螺旋桨尺寸的减小而引起的螺旋桨效率 ， 不得增加螺旋桨的叶片数 。 但研究发现 ， 虽然叶片数量增加 ， 但纯冷空气流产生的能量仍不足以支撑飞机突破声屏障 ， 于是出现了热力 ， 其次是增压器和燃烧室 ， 逐渐形成了目前涡轮喷气发动机实现超音速的动力速度 。
【【军武阅读】螺旋桨飞机能够实现超音速飞行吗？】因此 ， 目前所有螺旋桨飞机在正常工作状态下都不能达到超音速 。
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