为什么有的轰炸机是螺旋桨式的呢?
┨*为什么有的轰炸机是螺旋桨式的呢?
南航学生随手打一段给你普及飞机发动机发展史,看完以后从此不问这些无脑问题,觉得写的好请点赞!
1.(活塞螺旋桨-活塞-一代)
以前活塞发动机都是螺旋桨的,跟汽车发动机原理差不多,非常成熟,发展到了极限但是一代机仍无法突破音速;
2. (涡轮喷气-涡喷-二代)
后来研制出涡喷发动机,速度非常快,二代战机米格25用这它可以达到4马赫来躲避当时的导弹,可见涡喷发动机高速性能非常优越!
3.1 (涡轮扇-涡扇-三代)
再后来发现使用涡喷的二代机在跨音速格斗性能很差,甚至会一代机干掉!南海撞机事件大家还记得吗?王伟烈士驾驶的歼8II(81192)就属于二代机,为了跟美国侦察机伴飞机头都差不多抬高30度了,飞机在这种情况下容易解体。后来科研人员给涡喷发动机内部前方加了个风扇,就变成了涡扇发动机,涡扇发动机在0~2倍音速之间性能非常好,比涡喷发动机省油,推重比也大。美国的F35用的F-135涡扇发动机推重比达到13以上,我国央视曝光的峨眉WS-15 推重比也超过10了,彻底解决了国产机心脏病问题.
3.2 (涡轮桨-涡桨-三代)
涡喷发动机外部前方加个螺旋桨就成了涡桨发动机,但是螺旋桨叶外缘超音速后产生的激波震颤问题很难解决,俄熊有少量采用!
3.3 (涡轮轴-涡轴-三代)
由于涡桨发动机的转速太快,桨叶缘很容易超音速,于是人们就加了个齿轮来减速,变成了涡轮轴发动机,直升机和亚音速飞机大多数这个,所以你会发现螺旋桨中心和发动机轴不在一条直线上。
说明:百度百科上把 一些轰炸机和运输机涡轮桨+减速齿轮也归类为(特殊)涡轮桨与直升机的涡轮轴发动机区分开来。要知道百度百科也是个人编译的,本人并不认同!
4(冲压发动机-可以认为是四代)
把涡喷发动机内空气增压部件简化一下,就变成冲压发动机,前提是飞行器先要加速到几倍马赫以上,利用空气自然增压,喷油点火,相当于12级台风里点火柴,难度可见一斑!
小结:在我眼里3代4代发动机都属于涡喷气发动机的变种!
A. 低速情况下,不管前面加风扇还是螺旋桨,桨扇的直径越大推力越大且省油。但是由于叶缘超音速的问题,所以现在流行的涡扇(直径小,转速可以快点)和涡轴(有减速齿轮,直径可以大点),都是为了规避(或者说降低)叶缘超音速的影响!
B.超高2马赫以上,桨扇反而成为发动机的累赘,没有桨扇的涡喷发动机本身在高空高速情况下性能是很好的,达到4马赫就是很好的证明!
C. 4马赫以上,涡喷发动机内部空气加压部件都会成为累赘,因为空气可以自然增压。这就是为什么冲压发动机内部看上去很简单的原因。
说明:这玩意还可以改成燃气轮机给军舰用!
▊☨为什么有的轰炸机是螺旋桨式的呢?
如果是五六十年前,轰炸机是螺旋桨的毫不奇怪,因为那个时候的远程轰炸机都是螺旋桨的。之后开始出现喷气式战略轰炸机,比如苏联的图160,美国的b1、b2。但是之前使用的螺旋桨战略轰炸机图95、b52,都被保留了下来。主要的原因还是得益于巡航导弹技术的发展。机载的巡航导弹,射程都能打到两三千公里以上。这样轰炸机就可以在敌人的防御圈范围外发射导弹,不容易遭受对方防空火力和战斗机的拦截。因此本来应该被淘汰的螺旋桨战略轰炸机就被保留了下来。
螺旋桨战斗轰炸机虽然有速度慢的弱点,但是比较省油,航程远,通常都在15000km以上。载弹量大,图95为25吨,b52达到31.5吨。如果己方,掌握了制空权,摧毁了敌方的防空系统。就可以用这种载弹量很大的飞机,使用很便宜的普通航空炸弹进行地毯式轰炸。威力和实际效果都是很不错的。如果使用燃料空气炸药,面杀伤效果更佳。经济性和实战效果都是非常好的。如果是使用战斗机携带导弹或者炸弹来完成类似的任务,要不然需要一次使用大量的飞机,要不然需要多次进行攻击。攻击效率和经济性都差很多。这一点美国人在越战中就已经有深刻的体会和总结。这也是为什么美国和俄罗斯,都没有将螺旋桨战略轰炸机完全淘汰的重要原因。再加上,喷气式战略轰炸机都很昂贵,比如b2,刚生产出来的时候价格就达到两亿美元,在当时相当于一艘巡洋舰的价格。价格太高,美国人自己也买不起,本来计划装备数百架,最后只生产了几十架。苏联解体后,国际形势相对缓和。那么装备大量先进的喷气式战略轰炸机就显得没那么迫切。再加上以前的螺旋桨战略轰炸机本身装备的数量大,就索性维修改装,继续使用。比如美国人就计划将b52再用几十年,还是为了省钱!
我国将来要装备轰20这样的远程战略轰炸机。估计还会有一种类似于逆火式的,航程稍短,但是能够超音速的隐身轰炸机,既可以攻击地面目标,也可以攻击海上目标。即使这两种飞机都得以装备,但是轰六飞机依然会保留使用很长时间。一方面,因为它能用,还能够具有作战的价值。另一方面,还是考虑经济性,节约成本。
✧⇍为什么有的轰炸机是螺旋桨式的呢?
首先,要分清楚螺旋桨飞机使用的是涡桨喷气式发动机还是星型活塞发动机。二战时期我们看到的那些螺旋桨驱动的战斗机等,使用的是活塞发动机,与现在汽车上的发动机别无二致,只是将活塞气缸围绕着螺旋桨轴成星型布置,通常多达11缸甚至更多。而现在我们看到的使用螺旋桨的飞机,通常是军用运输机,使用的是涡桨发动机,也属于喷气式发动机的一种。相比活塞发动机,喷气发动机的推力更大,效率更高。而现在一些军用运输机与一些民航客机使用的虽然也是螺旋桨,但驱动螺旋桨的动力源头已经是喷气发动机了。涡桨发动机(全称涡轮螺旋桨发动机)相比于涡扇发动机(涡轮风扇发动机,常见于民航客机的那种喷气式发动机,可以看到里边转动的扇叶)更加省油,能够获得更远的航程和空中飞行时间。而涡扇发动机的好处就是推力更大,而且便于维护。
Ⓞ↞为什么有的轰炸机是螺旋桨式的呢?
实际上,就目前世界范围内来看,轰炸机就那么几种,唯一使用螺旋桨动力的,也就是只有俄罗斯还装备的图-95“熊”了,图-95类似美国空军装备的B-52,以今天的请款看,其现代化改进程度比不上后者,但总体战力相距不大。在叙利亚战争中多次上阵,一样承担的也是远程空射巡航导弹载机的任务。
图-95的发动机跟二战时代轰炸机的发动机不一样,二战时代轰炸机的发动机,主要是液冷或者气冷式活塞发动机,而图-95轰炸机的发动机,则是动力更强大的涡桨发动机,库兹涅佐夫设计局HK-12,每台额定功率高达11014千瓦(14975马力),推力为11.77千牛(1200千克),耗油率为0.326千克/千瓦·小时(0.24公斤/马力·小时)。发动机驱动两个AB-60H型反转可逆桨距螺旋桨,螺旋桨直径5.6米。此外还装有48千瓦(64.8马力)的涡轮起动机,转速36000转/分,这种发动机还装备在安-22运输机和图-114客机,创造了世界上飞的最快的螺旋桨飞机,世界上最大的螺旋桨推进运输机的记录。机翼油箱连同机身油箱一起共可带燃油74000千克。
需要注意的是,NK-12并非是苏联人独立设计制造的,这一点经常被人遗忘,战后初期苏联的多种型号新式发动机,事实上都是二战时代德国技术的升级版本,NK-12也是。NK12在低速飞行的时候,其动力主要体现在那对巨大的对转螺旋桨上,但一旦进入高速飞行状态,其动力事实上已经主要依靠发动机喷射的气流,螺旋桨这个时候已经处于顺桨状态,不仅不再为飞行继续提供动力,反而成为阻力,换句话说,高速飞行时候的NK-12已近成为一款喷气式发动机。
由于诸多因素的限制,诸如无法进行超音速飞行,破坏隐身效果等,未来轰炸机将全部使用喷气式发动机,装备NK-12的图-95,在未来也会变成那头永远的熊。
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螺旋桨,这东西相较于喷气的亲戚来讲,省油而且也易于维护,速度较慢能取得相对长的滞空时间,相对战斗机成本低廉,可以实现较低成本的大载弹量低空攻击,搞小单发可以充当轻型攻击机或在低威胁空域执行侦查巡逻(第三世界国家老旧战机)。还有起降场地要求低,起飞和降落的滑跑距离短,搞大多发可以像图95那样的。很大的缺点战场生存能力弱。
而喷气式飞机,主要优点是速度快,爬升和生存率高,性能优良,机动性好,适合中高空战斗。缺点就是由于涡喷发动机速度高、推力大,在较低的速度下,由于耗油率太高,不经济,还有维护技术难度比螺旋桨这类飞机要高。
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