現(xiàn)代不加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比是有著不斷加大的趨勢的。因?yàn)閷τ跍u輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)來說,若飛行速度一定,要提高飛機(jī)的推進(jìn)效率,也就是要降低排氣速度和飛行速度的差值,需要加大涵道比;而同時(shí)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)材料和結(jié)構(gòu)工藝的提高,許用的渦輪前溫度也不斷提高,這也要求相應(yīng)地增大涵道比。
渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳后的空氣流就相當(dāng)于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的外涵道,由于螺旋槳的直徑比發(fā)動(dòng)機(jī)大很多,氣流量也遠(yuǎn)大于內(nèi)涵道,因此這種發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際上相當(dāng)于一臺超大涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
盡管工作原理近似,但渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)在產(chǎn)生動(dòng)力方面卻有著很大的不同,渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的主要功率輸出方式為螺旋槳的軸功率,而尾噴管噴出的燃?xì)馔屏O小,只占總推力的5%左右,為了驅(qū)動(dòng)大功率的螺旋槳,渦輪級數(shù)也比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)要多,一般為2~6級。
同活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)+螺旋槳相比,渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)。首先,它的功率大,功重比(功率/重量)也大,大功率可超過10000馬力,功重比為4以上;而活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)大不過三四千馬力,功重比2左右。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的適用高度和速度范圍都要比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)高很多。在耗油率方面,二者相差不多,但渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的煤油要比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油便宜。
由于涵道比大,渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)在低速下效率要高于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),但受到螺旋槳效率的影響,它的適用速度不能太高,一般要小于900km/h。目前在中低速飛機(jī)或?qū)Φ退傩阅苡袊?yán)格要求的巡邏、反潛或滅火等類型飛機(jī)中的到廣泛應(yīng)用。
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