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 問個空想渦輪螺旋槳的問題
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PzGrenadier
我是菜鳥

423 Posts

Posted - 06/10/2019 :  00:44:51  會員資料  拜訪 PzGrenadier's 網頁  Click to see PzGrenadier's MSN Messenger address Send PzGrenadier a Private Message  引言回覆
最近在爬渦輪螺旋槳發動機
發現某些極為暢銷的型號其實早在二戰結束不久就出現了
不禁會想說如果二戰活塞式發動機改成渦輪螺旋槳在性能上會有什麼不同?
可以裝上戰鬥機嗎?還是只適合轟炸機、運輸機這類定額輸出的飛行器使用?
因為我對飛行器實在外行
在此請教各位


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MikeH
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Posted - 06/10/2019 :  07:32:53  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
渦槳照樣可裝上戰鬥機
推力雖比活塞發動機高
但還是無法突破螺旋槳先天限制 破不了音速

野馬如果沒被噴射機淘汰 換了渦槳繼續擔任戰鬥機
推力增加 性能應該有些改善
https://en.wikipedia.org/wiki/Piper_PA-48_Enforcer#Specifications_(PA-48)




===
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dasha
版主

39309 Posts

Posted - 06/10/2019 :  08:32:29  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
1940年代後期用渦輪螺旋槳做長程戰鬥機攻擊機的計畫很多,其中道格拉斯很有趣,機身龐大結構強韌的AD(A-1)是很成功的活塞引擎攻擊機,所以後面幾個計畫都想活用這架飛機的零件與生產線,其中有裝渦輪螺旋槳的A2D,也有裝噴射的F3D,那都是主翼尾翼去用同樣生產線的東西,結果A2D沒幾架,A3D還變成EF-10用到1970年......
在強調超音速的1940~1950年代,渦輪螺旋槳在速度上不如噴射,然後雙軸引擎與旁通引擎都在1950年代進入研發階段,帶來初期渦輪螺旋槳引擎低潮,這點沒辦法.
二戰那種大小的飛機要渦輪螺旋槳化,要用上後來的小型渦輪引擎,這種東西應該能減輕動力系統重量,明顯提高飛行性能,除了速度以外,因為二戰那些飛機已經碰到音障的問題.
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davidboy
路人甲乙丙

1408 Posts

Posted - 06/10/2019 :  09:13:05  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
美国现存的P51,特别是用来竞速的,都是改用涡桨发动机了、

响应速度不用恕腄A有变矩螺旋桨呢。高速性能也不用恕腄A二战时代还没有面积率,涡喷机在高马赫也是砖。

但是涡桨机在全包线都优于活塞机就意摮咫j了,比起Me262那种起降阶段还需要电风扇掩护,要实用的多。

没玩过涡桨,只是知道涡轮螺旋桨飞机的技术难点是万转级别的主ㄢt器,我怀疑在二战时代并不容易做出来。

现代航空爱好者,在车库diy一个涡喷发动机一点也不稀奇,特别是离心式,拆个汽车上的涡轮增压就能改,是从来没见人玩过涡桨机。在通航领域,涡桨机报价十倍于活塞机。


Edited by - davidboy on 06/10/2019 09:24:46
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MikeH
路人甲乙丙

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Posted - 06/10/2019 :  09:39:31  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
quote:
美国现存的P51,特别是用来竞速的,都是改用涡桨发动机了


這倒沒有
大多數競賽還是規定活塞發動機
就算有噴射發動機 也是分組

===
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davidboy
路人甲乙丙

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Posted - 06/10/2019 :  10:25:02  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by MikeH


這倒沒有
大多數競賽還是規定活塞發動機
就算有噴射發動機 也是分組




谢谢指正,我一直以为Reno Unlimited Class是可以改涡桨机的,早年收过一个航模,被误导了。

Edited by - davidboy on 06/10/2019 10:25:33
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PzGrenadier
我是菜鳥

423 Posts

Posted - 06/10/2019 :  23:35:23  會員資料  Visit PzGrenadier's Homepage  Click to see PzGrenadier's MSN Messenger address Send PzGrenadier a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by davidboy


响应速度不用恕腄A有变矩螺旋桨呢。高速性能也不用恕腄A二战时代还没有面积率,涡喷机在高马赫也是砖。

但是涡桨机在全包线都优于活塞机就意摮咫j了,比起Me262那种起降阶段还需要电风扇掩护,要实用的多。

没玩过涡桨,只是知道涡轮螺旋桨飞机的技术难点是万转级别的主ㄢt器,我怀疑在二战时代并不容易做出来。

现代航空爱好者,在车库diy一个涡喷发动机一点也不稀奇,特别是离心式,拆个汽车上的涡轮增压就能改,是从来没见人玩过涡桨机。在通航领域,涡桨机报价十倍于活塞机。





謝謝您幫我解答了一個重要疑點
就是為何很多型號渦槳的變速箱比後面的燃燒段還大得多

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PzGrenadier
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Posted - 06/10/2019 :  23:43:36  會員資料  Visit PzGrenadier's Homepage  Click to see PzGrenadier's MSN Messenger address Send PzGrenadier a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by dasha


在強調超音速的1940~1950年代,渦輪螺旋槳在速度上不如噴射,然後雙軸引擎與旁通引擎都在1950年代進入研發階段,帶來初期渦輪螺旋槳引擎低潮,這點沒辦法.
二戰那種大小的飛機要渦輪螺旋槳化,要用上後來的小型渦輪引擎,這種東西應該能減輕動力系統重量,明顯提高飛行性能,除了速度以外,因為二戰那些飛機已經碰到音障的問題.



從各家公司渦槳發引擎發展年代上看
提供直升機足夠動力是1950-70年代的主要發展方向
70年代後才因為運輸機、巡邏機、區間客機或初教機需求才回到定翼機上
就像中興號上面那台T53就從AH-1、UH-1上衍生來的

另外就是同等級直徑、輸出功率
渦槳的重量大約就只是同級活塞的50%-60%
大概差別就是在300KG上下
對二戰等級小飛機來說非常可觀

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PzGrenadier
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Posted - 06/10/2019 :  23:48:07  會員資料  Visit PzGrenadier's Homepage  Click to see PzGrenadier's MSN Messenger address Send PzGrenadier a Private Message  引言回覆
接著請教各位下一個傻問題:
活塞引擎都會強調說在低空或高空性能差異,那渦槳也會有這樣問題嗎?還是因為本身高度增壓所以從低空到高空都有一致表現?

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MikeH
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Posted - 06/11/2019 :  00:39:41  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
渦輪發動機壓縮器效能有其極限
在高空 推力也會降低
但沒活塞發動機嚴重



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MikeH
路人甲乙丙

USA
3839 Posts

Posted - 06/11/2019 :  00:45:04  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
渦槳除了高空性能
還有油料便宜 構造簡單等優點
操作維修成本 均比同級活塞發動機低
但因初期購置成本較高 民用小飛機很少裝

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davidboy
路人甲乙丙

1408 Posts

Posted - 06/11/2019 :  09:07:19  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by PzGrenadier

接著請教各位下一個傻問題:
活塞引擎都會強調說在低空或高空性能差異,那渦槳也會有這樣問題嗎?還是因為本身高度增壓所以從低空到高空都有一致表現?



跟电动飞机类似,发动机不敏感,螺旋桨敏感。

涡轮发动机的压气机比活塞发动机的小涡轮增压器L多了,功率随海拔变化并不明显。

但是涡桨机的螺旋桨,能适应的海拔区间有限,要不然优先低空性能,要不优先高空性能。像Tu-95就是偏向高空桨,桨径过大,导致起落架过长,死重大。

现在通航的涡桨机,最佳巡航高度都在4000~6000米。
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oops
我是菜鳥

573 Posts

Posted - 08/15/2019 :  19:47:42  會員資料 Send oops a Private Message  引言回覆
更後來的先進螺旋槳能幫助到這個海拔適應問題嗎?
像那些鐮刀槳 寬葉槳啥的
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waffe
路人甲乙丙

3369 Posts

Posted - 08/16/2019 :  12:53:10  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by oops

更後來的先進螺旋槳能幫助到這個海拔適應問題嗎?
像那些鐮刀槳 寬葉槳啥的



這就像船也用螺旋槳推進,但船的槳葉長的跟飛機的完全不一樣。
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oops
我是菜鳥

573 Posts

Posted - 08/16/2019 :  15:42:20  會員資料 Send oops a Private Message  引言回覆
意思是換槳型只不過是換適應區間而已?

依然會在別的空域高遭受適應不良問題?
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allenhsy
路人甲乙丙

1270 Posts

Posted - 08/17/2019 :  17:02:53  會員資料 Send allenhsy a Private Message  引言回覆
為高空高度適應的就是GE36這種,不過沒有減速齒輪不算渦槳?

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davidboy
路人甲乙丙

1408 Posts

Posted - 08/19/2019 :  10:07:18  會員資料 Send davidboy a Private Message  引言回覆
后掠马刀桨更多的是提高中高速巡航性能,ㄓ桨尖阻力,ㄓ祩声。

传统的平直桨,在低速区有较好的动力表现。最极端的例子,C130H是比较新的大力神了,但是使用了非常短粗的矩形桨瞴A

不但桨型平直,连桨尖都是平直的,这种设计肯定会牺牲巡航性能,但是可以获取非常好的起降性能。


Edited by - davidboy on 08/19/2019 10:07:33
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waffe
路人甲乙丙

3369 Posts

Posted - 08/19/2019 :  13:02:48  會員資料 Send waffe a Private Message  引言回覆
其實樓主應該換一個方向看,雖然二戰以後活塞式發動機基本被渦輪發動機取代但是應用上普遍沒有往更大的馬力上面發展,尤其是單發的機型。目前使用量最大的pt-6最大輸出大約就只到1800匹以下,而且800匹以下的種類占大宗,兩種發動機其實使用特性有很大的差異,而如果照樓主開頭所述二戰活塞式發動機改成渦輪螺旋槳那基本上都要砍掉重練。
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MikeH
路人甲乙丙

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Posted - 08/19/2019 :  23:12:01  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
PT6C-67 有兩千匹馬的次型

不過 1600 shp 似乎是公認的市場需求上限
GE Catalyst 目前也沒更有力的次型


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cwchang2100
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Posted - 08/20/2019 :  00:32:51  會員資料  Visit cwchang2100's Homepage Send cwchang2100 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by davidboy

后掠马刀桨更多的是提高中高速巡航性能,ㄓ桨尖阻力,ㄓ祩声。

传统的平直桨,在低速区有较好的动力表现。最极端的例子,C130H是比较新的大力神了,但是使用了非常短粗的矩形桨瞴A

不但桨型平直,连桨尖都是平直的,这种设计肯定会牺牲巡航性能,但是可以获取非常好的起降性能。



這裡關於螺旋槳的描述有很大的問題!

C-130A最早是三葉螺旋槳,到C-130B才改為四葉的54H60漢米爾頓標準恆速螺旋槳.
之後就一直用到C-130J才改為六葉的Dowty R391.

54H60的操作分為Alpha和Beta兩種區間,Beta基本上是地面操作,槳葉角度0-34°.
Alpha為恆速區間,槳葉角度34-90°.Alpha區間保持轉速在1020 RPM.
螺槳會根據不同的引擎出力調整槳葉角度,保持轉速恆定.
槳葉尖端的切角,並非啥起降性能,而是為了避免高角度時槳尖失速帶來的震動.(渦流)
這在許多螺槳上都看得到.





真正改善起降性能和爬升性能的是C-130J的六葉Dowty R391.
這是最新的C-130機型,四葉的都是舊機型.

上面寫的幾乎就沒有啥是對的....

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這些秘密話語來自活著的耶穌,由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說:「任何人發現了這些話的意義,將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節

Edited by - cwchang2100 on 08/20/2019 00:38:29
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cwchang2100
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Posted - 08/20/2019 :  00:55:31  會員資料  Visit cwchang2100's Homepage Send cwchang2100 a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by waffe

其實樓主應該換一個方向看,雖然二戰以後活塞式發動機基本被渦輪發動機取代但是應用上普遍沒有往更大的馬力上面發展,尤其是單發的機型。目前使用量最大的pt-6最大輸出大約就只到1800匹以下,而且800匹以下的種類占大宗,兩種發動機其實使用特性有很大的差異,而如果照樓主開頭所述二戰活塞式發動機改成渦輪螺旋槳那基本上都要砍掉重練。



講到渦輪螺旋槳怎麼能不講到Tu-95?!
Tu-95用了四台NK-12渦輪螺旋槳發動機,每具輸出高達一萬五千匹馬力!
為了充分發揮其強大的馬力,Tu-95使用同軸反轉螺旋槳才能最大地利用其馬力.
使得Tu-95成為史上飛最快的螺旋槳飛機,時速925km/hr,速度接近噴射機.

但是,其缺點是噪音非常地大,據說連美軍的海底監聽聲納都能聽到.
是目前唯一可以被海底監聽聲納偵測到的飛機....

單發渦輪螺旋槳飛機,其實也會碰到無從發揮其大馬力的優勢,
勢必也要裝同軸反轉螺旋槳,還不一定能完全利用到.
而且可預見的是其噪音也會大到令人難以忍受.
這樣的話,駕駛此類飛機就可能會成為一種酷刑,而非樂趣了.

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他說:「任何人發現了這些話的意義,將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節
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MikeH
路人甲乙丙

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Posted - 08/20/2019 :  03:18:38  會員資料  Visit MikeH's Homepage Send MikeH a Private Message  引言回覆
quote:
而且可預見的是其噪音也會大到令人難以忍受.
這樣的話,駕駛此類飛機就可能會成為一種酷刑,而非樂趣了.


可將主動防噪耳機作為標配

不過匿蹤就別想了 :)


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閒遊之人
我是老鳥

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Posted - 09/06/2019 :  21:34:59  會員資料 Send 閒遊之人 a Private Message  引言回覆
既然有同軸反轉的雙重槳葉那有更多重的系統嗎?
比如同軸三重或四重反轉槳葉?
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dasha
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39309 Posts

Posted - 09/09/2019 :  09:38:18  會員資料 Send dasha a Private Message  引言回覆
quote:
Originally posted by 閒遊之人

既然有同軸反轉的雙重槳葉那有更多重的系統嗎?
比如同軸三重或四重反轉槳葉?



軸流壓縮機......
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