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一,、螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展史？

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)在上世紀(jì)40年代后期,、50年代初期得到了迅速發(fā)展,。但是由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)的螺旋槳不適應(yīng)于高亞聲速飛行時(shí)使用，因此,，從上世紀(jì)60年代以后,，大、中型渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸被渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)所取代,。上世紀(jì)80年代,，由于發(fā)生能源危機(jī)，又開(kāi)始了具有新型螺旋槳的槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的研究,，但由于噪聲、安全性等技術(shù)問(wèn)題未能很好解決而未能大量投入使用,。

渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是既有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)功率大,、體積小的優(yōu)點(diǎn)，而又有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)的一種發(fā)動(dòng)機(jī),，在上世紀(jì)40年代后期,，隨著渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的崛起，渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)也隨之而誕生了,。

二,、螺旋槳用途材質(zhì)及特點(diǎn)？

和大多數(shù)人猜想的不一樣,，螺旋槳其實(shí)基本不使用鋼鐵材料打造,，因?yàn)檫@玩意兒不耐腐蝕，而且不易加工切割,，因此在二戰(zhàn)之前,，不管是軍用還是民用螺旋槳大多采用的是高強(qiáng)度黃銅（銅鋅錫合金）鑄造而成。這種材料強(qiáng)度較高,，又比鋼材更好加工塑型,，特別是在海水的高鹽環(huán)境下有很好的耐腐蝕作用，在造船業(yè)曾經(jīng)得到了長(zhǎng)時(shí)間的青睞,。

（1911年泰坦尼克號(hào)黃銅螺旋槳安裝）

但是隨著船舶特別是軍艦的快速發(fā)展,，噸位越來(lái)越大,，速度越來(lái)越快，黃銅逐漸顯露出自己的劣勢(shì),。首先萬(wàn)噸級(jí)海輪要求使用與自己體型相符的米級(jí)以上大葉片螺旋槳,，而黃銅材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度和耐腐蝕疲勞性較弱，因此必須保持一定的厚度和體積才能滿足要求,，而這就造成了螺旋槳重量過(guò)大,，不僅增加了船舶動(dòng)力負(fù)擔(dān)，而且對(duì)傳動(dòng)軸承的磨損也更加劇烈,。

（脾斯麥號(hào)戰(zhàn)列艦）

另一方面,，船只速度的加快促使螺旋槳的旋轉(zhuǎn)速度不斷提高，附加在葉片上的空泡腐蝕量（旋轉(zhuǎn)過(guò)程中氣泡快速生成與爆裂造成的腐蝕）也成倍增加,，而這就導(dǎo)致黃銅發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的脫鋅現(xiàn)象,，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)一步降低。隨著黃銅螺旋槳經(jīng)常性的開(kāi)縫破損斷裂,，迫切地要求人們找到一種更適用于大型船只的新型螺旋槳材料,。

（螺旋槳邊緣空泡腐蝕）

這樣的尷尬最終被英國(guó)海軍所打破，在二戰(zhàn)中,，英國(guó)海軍為了提高魚(yú)雷艇的速度,，給它們加裝了飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，這使得螺旋槳的速度成倍增加,，結(jié)果在使用黃銅螺旋槳的試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生了非常嚴(yán)重的空泡腐蝕現(xiàn)象,，有時(shí)候甚至沒(méi)到100海里就直接龜裂折斷。英國(guó)海軍在經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比后,，最終選擇了一種新型的鎳鋁青銅材料制造螺旋槳,，并最終獲得了成功。

（英國(guó)1935年級(jí)高速魚(yú)雷艇）

鎳鋁青銅材料是具有跨時(shí)代意義的,，它的密度比黃銅小10%,，但是耐空泡腐蝕性能是黃銅的3倍，腐蝕疲勞強(qiáng)度是黃銅的2倍,，在海水特別是高污染海水中的脫材料現(xiàn)象也比黃銅要小50%以上,，難能可貴的是鎳鋁青銅還繼承了黃銅材料易鑄造，好切割的優(yōu)點(diǎn),。經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),，使用鎳鋁青銅材料制成的螺旋槳厚度減少了8%，重量減輕15%,，螺旋槳的壽命提高兩倍以上,，效率提高20%。正因?yàn)樗绱藘?yōu)良的特性，在二戰(zhàn)后迅速普及,，成為了大型船舶,，特別是大型潛艇和軍艦（包括航母）螺旋槳材料的不二選擇！

在鎳鋁青銅材料的基礎(chǔ)上,，西方各國(guó)還通過(guò)調(diào)整鎳鋁成分配比以及使用新的急冷鑄造法,，進(jìn)一步提高了軍艦螺旋槳的耐腐蝕性能和抗拉強(qiáng)度。而為了減少船只噪音,，又通過(guò)增加螺旋槳葉片和使用大傾斜的外形,，取得了不錯(cuò)的靜音效果，在泵推技術(shù)沒(méi)有誕生之時(shí),，七葉大傾斜螺旋槳是各國(guó)核潛艇的標(biāo)配,，航母因?yàn)閷?duì)噪音的要求沒(méi)有核潛艇高，因此使用的多是維護(hù)性和成本更低一些的五葉大傾斜螺旋槳,。

（潛艇七葉大傾斜螺旋槳）

而即使有了鎳鋁青銅材料和急冷加工技術(shù),，想要鑄造打磨出合格的航母螺旋槳依舊不是那么容易。美軍尼米茲和福特級(jí)航母上總共有4個(gè)五葉螺旋槳（便于轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)）,，每一個(gè)直徑大約6.4米,，重量約為30噸。

（尼米茲級(jí)航母螺旋槳）

然而這么大的航母螺旋槳卻對(duì)精度的要求極其嚴(yán)苛,，表面要求絕對(duì)平整光滑,，曲面角度要求絲毫無(wú)差，加工鑄造難度極大,。以幾個(gè)工人輪班打磨數(shù)十天才能完成,，現(xiàn)在多采用7軸五聯(lián)動(dòng)大型數(shù)控機(jī)床加工，效率提高了十倍以上,，但是這種機(jī)器目前全世界能制造的不超過(guò)五個(gè),！你說(shuō)難度大不大,？

三,、空警500為什么用螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)？

空警500選擇用螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)有幾個(gè)原因,。首先是螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的油耗比較低,，留空時(shí)間比較長(zhǎng)，適合空警500長(zhǎng)期在空中進(jìn)行偵查和指揮,。其次在我國(guó)空間500定型的時(shí)候,，當(dāng)時(shí)沒(méi)有運(yùn)20和c919這類噴氣式大型運(yùn)輸機(jī)和客機(jī)，最好的載體就是運(yùn)8,，運(yùn)9這類螺旋槳運(yùn)輸機(jī),，所以當(dāng)時(shí)最好的選擇就是螺旋槳運(yùn)輸機(jī)。

另外，我國(guó)在當(dāng)時(shí)還沒(méi)有研制大型噴氣式運(yùn)輸機(jī)和客機(jī)的能力,。而螺旋槳運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)很成熟,，技術(shù)基礎(chǔ)比較好，也只能用它們來(lái)做空警500的載機(jī),。

四,、什么是擺線型螺旋槳？

擺線型螺旋槳是一種采用擺線作為螺旋線的設(shè)計(jì)方案,，較傳統(tǒng)的螺旋槳有更好的排水性,、降低噪音和振動(dòng)，并且在能耗和航速上有相對(duì)更好的性能表現(xiàn),。

該種螺旋槳的特點(diǎn)在于,，它的螺距、螺旋槳片寬度和直徑都是變化的,。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,，它利用了Mathieu函數(shù)的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑的螺旋線。擺線型螺旋槳與傳統(tǒng)螺旋槳的最大區(qū)別在于減小了透水度變化的程度,。

擺線型螺旋槳由Rafael Navarro博士于1940年代提出,，目的是為了降低傳統(tǒng)螺旋槳的水動(dòng)力噪音和振動(dòng)。

在過(guò)去的幾十年中,，該種螺旋槳已得到廣泛的應(yīng)用,，被認(rèn)為是現(xiàn)代大型船舶必不可少的一種推進(jìn)設(shè)備。

除了商用船舶,，擺線型螺旋槳還被廣泛應(yīng)用于軍用船舶,、水下機(jī)器人、潛水器等領(lǐng)域,。