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螺旋桨为什么不用不锈钢

发布时间:2021-11-27 18:29:16

① 飞机的螺旋桨问题。

带动螺旋桨的热机分为活塞式和涡轮式两种。轻型飞机(如塞斯纳)一般都是用活塞式发动机、以航空汽油为燃料,工作原理跟汽车汽油发动机原理一样,只是输出功率更大、自重更轻。重型螺旋桨式飞机(如俄罗斯的图-95轰炸机)使用涡轮发动机带动螺旋桨。
即使是模型飞机,大型航模也是用小型内燃机做动力的。电动机虽然能让飞机飞起来,但是电池储能密度低,无法维持飞行时间。而且电动机的输出功率无法与热机相提并论。
另外,飞机螺旋桨的设计也是很深的学问,并非像电风扇那么简单。

② 船用螺旋桨是用什么材料做成

人类在发明了现代机器推进的“汽船”后,几乎不久就发明了螺旋桨。当今的船舶,除了少数采取喷水推进和泵推的,绝大多数还是采取传统的螺旋桨推进。若再观察一下,这些螺旋桨,99%从外表一看就知道是铜材料制作的。大家都知道,铜的硬度和韧性远远不如钢材,那么为何当今的船舶,还都在用铜合金制作螺旋桨呢?

首先,随着现代船舶越造越大,民船已经有50万吨级别的,而最大的航母也超过了11万吨,因此螺旋桨其实也越造越大,螺旋桨的直径,已经从过去的1到6米,扩大到最大到了10米以上!这种尺寸的部件,在工业加工上,就已经属于大型和超大型零件,螺旋桨表面曲面多,线条复杂,而要求的工艺指标为精度高于0.1mm,这就造成技术非常普通的民用螺旋桨,也难以用一般的车床、铣床加工成型;至于军用的高精度螺旋桨,就更需要先进的高精度数控机床来加工。

螺旋桨作为推进用的强力受力部件。其内部对强度的要求也高,不能有沙眼、气泡。因此大型螺旋桨的叶片,一般不能用锻压成型,目前工业上能使用的生产方式一般以高精度的铸造为主,一次浇铸成型然后用机械打磨抛光表面使其达到要求。

就工业铸造工艺来说,铜的熔点低,铸造简单。热铜液的流动性好,铸件气泡少,光洁度高,因此螺旋桨材料几乎由铜合金垄断,用的最多的是镍铝青铜。

目前船用螺旋桨采用不锈钢铸造也是有的,但是不锈钢件整体铸造技术难度过大。不锈钢的熔点高,所以铸造模具的耐火性也得提升。工业上有个经验公式,铸造温度每提高100度,成本加一倍。青铜熔点只有800度,而不锈钢熔点高达1700度,温度差了900度,铸造成本翻9倍。而且精密焊接和硬表面抛光的费用都加进去,这成本就贵得多了。所以不锈钢螺旋桨没有大规模普及。

其次,铜合金相比较钢类材料做螺旋桨有其优点:化学活性低,不易氧化,特别是镍铜合金,俗称白铜,几十年不腐,光亮如初。

铜离子属于重金属离子,有一定的毒理作用。在海水状态下,藻类,贝类难以存活,附着少,清理方便。切削性能好,同等切削条件下,可以获得的表面精度比钢铁类材料至少高2个等级,无加工硬化现象,对刀具损耗小,容易加工。表面精度,往往决定了噪声大小。

③ 为什么运输机还在用二战时期的螺旋桨,不用喷气发动机

有传言说,太行B为歼20准备的发动机,可是以笔者看来,可能只是一个备份性质,实际装机的可能性不大,歼20的国产配套发动为WS-15,也已经接近完成状态,如果现在换装太行B,用不了多久,也依然要换上WS-15,那就有点得不偿失了,毕竟换发并非小事,涉及到大量的工作,既然目前的俄制发动机尚可使用,为什么一定要换那?

据悉,AVEN能够保持国内现有发动机收扩喷管的所有功能以及相同的调节控制方式,最终完成的AVEN将可替代现有的轴对称收扩喷管,使3代半飞机具有机动优势,正在研制的某型三代机改进型号将装备采用该技术的发动机。

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④ 遥控直升机螺旋桨为什么不用4片的

钱呀
旋翼的铰接部分是比较关键的部位,对精度,材料都有要求,旋翼越多,这些铰接装置就越多,

对于真正的直升机来说,这点钱不算什么,噪音,冗余度等性能才重要

对于玩具来说,价格才是最重要的

⑤ 二战后期苏联的螺旋桨战斗机为什么不用4叶螺旋桨

螺旋桨很有学问,而且不是仅仅其自身的问题,用什么螺旋桨,还要考虑的就是发动机。螺旋桨不单单是产生拉力,其本身还会产生两种阻力,桨叶数,桨距,和桨片角度都要精确计算。最早由于发动机马力不大,螺旋桨的研究和加工也处于初期,造成了一战和二战期间,大量飞机使用2叶螺旋桨,二战初期螺旋桨的加工水平提高,开始用金属代替木料,还有些设计师利用风洞和流体力学开始辅助设计,三叶螺旋桨开始普及,到了二战后期,由于英国发动机马力到了新高度,才有可能使用四叶和五叶螺旋桨,但是不可能再高了,再多的话,又产生前向阻力,反而阻止战斗机速度提升,因此无论你发动机马力多高,战斗机螺旋桨五叶是最多了,最好还是四叶而苏联后期不用主要是用4叶螺旋桨的战斗机会牺牲很多机动性和增加成本(特别是技术成本)还存在风险新技术在二战那个年代都是近距离格斗的机动性要求很高的还有用4叶会增加单机的成本不符合苏联的数量就是战斗力要求

⑥ 请问为什么现在大型军舰不用喷水式推进而还是用传统的螺旋桨推进呢

传统的螺旋桨推进性能最可靠,而且造价及全寿命维护费用也合理
再说 旋桨也是在不断进步的,效率一直在提升。

⑦ 为什么军用运输机都是罗旋浆的而不用涡扇发动机

首先,为楼主列举一下目前世界上最大的几种运输机:
①乌克兰安东诺夫An-225型,起飞重量达200吨以上,就是《2012》电影里那一架,六台涡扇发动机。
②美国C-5“银河”重型运输机,4台涡扇发动机。起飞重量略逊An-225。
③美国C-17“环球霸王”/俄罗斯An-124型,均装4台涡扇发动机。可以运载一辆60吨的M1A1坦克/50吨T-90坦克。
至于使用涡轮螺旋桨的运输机里面,最大的是目前在研的欧洲A400M运输机,最大载重量约30吨左右,比之以上几种巨无霸,都差了一个以上的重量级。其余的诸如C-130和使用浆扇发动机的An-70等,载重量都在20吨左右,另外提一个,俄罗斯Mi-26直升机的载重量也达到了20吨,非常惊人。

所以楼主的问题本来就是错误的,越是大型的飞机就越要用涡扇,如果不考虑经济性和耐用性,涡喷甚至更合适!
我还是解释一下吧。 涡桨、涡扇其实工作原理差不太多,就像前面有一位朋友提到的,只不过是涡扇扇叶装在机体内,而且有很多级不同大小的扇叶,空气压缩效率更高而已。其实这个问题的关键就在这里! 飞机都是通过空气的反作用力前进的,单位时间内发动机施加给空气的作用力越大,飞机获得的反作用力就越大,飞机获得的前进力就越大!
飞机螺旋桨是通过旋转来获得动力的。由于螺旋桨是圆形的,在转数一定时,桨叶根部和桨叶尖部的运动速度是不一样的,根部没有问题,关键在尖部,螺旋桨达到一定转数时,叶尖的速度将达到音速,从而产生爆震,而根部此时的速度却慢了许多,这样螺旋桨桨叶受到的扭力就会大到不可承受的地步,而使螺旋桨断裂。 还有“空泡效应”,舰船领域经常出现的名词,也是齿轮减速机出现的原因。空气里一样有。二战时,战斗机的最大速度大多在750km/h以下,无论如何增加马力也很难突破这一障碍。就是受到这一因素的影响,损失了太多的动力。
而喷气式发动机的出现,恰恰解决了这个问题。从根本上改变了飞机发动机向空气施力的方式,从而达到了更高的速度。所以,对于小一点的(这只是相对而言,实际上即便是C-130,那也比普通的军机大得多。),速度要求不那么严格的运输机而言,螺旋桨动力足够用,而且经济性更高。而美国这种强调1小时全球到达的要求,速度更快的喷气式发动机才是首选。 还有一个重要的因素,就是起飞和降落。
运输机是飞机家族里绝对的大块头重量级选手,起飞时需要的升力比别的飞机大得多,所以越快加速到机翼获得足够起飞升力的速度,对于军用运输机来说,跑道的长度就可以越短,适应性就越强。喷气式发动机的强项就在于此。同样的,在降落时,飞机越大越重,惯性就越大,需要的刹车力就越大。涡扇发动机有一项绝活,“反向喷射”。发动机可以将向后的喷射气流转为向前喷射,极大的增加了刹车力,使飞机能够更快的停下来。这对于动辄上百吨的大型运输机来说,无疑是具有极大的诱惑力的。
所以,各国在大型或者战略运输机上,无一例外的采用的都是涡扇动力,只有较小型的战术运输机,才采用更经济的螺旋桨动力。
顺便提一句,小日本的C-X运输机,虽然不大,但采用的也是涡扇动力

⑧ 为什么运20没用螺旋桨

首先,运20使用的是D30型涡扇发动机,它来自俄罗斯土星科学生产联合体有限责任公司,与伊尔76所用的发动机一样。由于我国进口伊尔76时会多进口一些发动机作为备用,所以在运20试飞的时候,自然会用比较成熟而且自己用的比较顺手的发动机。

至于俄罗斯当然也有比这个更好的也更加适合运20的发动机,比如PS-90A,就是图204客机和伊尔476使用的那款发动机,但是人家一直提防中国获取它的相关技术,所以始终不肯卖给中国。当然,我们买了这么多土星科学生产联合体有限责任公司的D30发动机,在经过协商之后,其允许我们仿制,在国内叫做WS18,在成都组装。

另外,我国也有自己为运20研制的发动机(WS20),是以WS15为核心机的大涵道比发动机。

其次,不管是D30还是WS18,都是涡扇(涡轮风扇)发动机。它跟涡桨(螺旋桨暴露在外)发动机的工作原理其实差不太多,只是涡扇发动机的扇叶装在机体内,而且有很多级不同大小的扇叶,空气压缩效率更高!飞机都是通过空气的反作用力前进的,单位时间内发动机施加给空气的作用力越大,飞机获得的反作用力(即:推力)就越大。

附加一点:涡扇发动机是介于涡喷(涡轮喷气式发动机)与涡桨(涡轮螺旋桨发动机)之间的,在涡桨基础上改进的。它将螺旋桨的直径缩小,叶片增多,即为风扇,放进外层壳体内,即形成发动机的外涵道。外涵道所占比例(涵道比)越大,就越省油,所以一般大型飞机(比如民航客机、运输机等)多用之。但涵道比大了,直径也大了,迎风阻力也随之增大,导致飞行的速度降低,因此战斗机多用小涵道比的涡扇。

最后,举几个例子,目前使用涡扇发动机的军用运输机主要有:乌克兰的安-225型(6台涡扇发动机),起飞重量达200吨以上。美国C-5“银河”重型运输机(4台涡扇发动机)、C-17“环球霸王”、俄罗斯An-124型(均为4台涡扇发动机)等。而相比之下,使用涡桨发动机的运输机里面,目前最大的是在研的欧洲A400M运输机,最大载重量约30吨左右,比之以上几种巨无霸,几乎都差了一个重量级!

⑨ 谁知道不锈钢螺旋桨的化学成分

是316L不锈钢,
牌号:00Cr17Ni14Mo2

化学成分%

C≤0.03

Si≤1.00

Mn≤2.00

P≤0.035

S≤0.03

Ni:12.0-15.0

Cr:16.0-18.0

Mo:2.0-3.0

日本对应的牌号:SUS316L

美国对应的牌号:316L

英国对应的牌号:316S12

德国对应的牌号:X2CrNiMo1812

法国对应的牌号:Z2CND17.12

前苏联对应的牌号:03×17H12M2

⑩ 国产航母的螺旋桨用的什么材料

国产航母的螺旋桨用的是镍铝青铜合金。

这种材料优点颇多,比如其质量为等体积黄铜合金的九成,然而却具备了十分强悍的抗空泡效应能力,是后者的3倍,强度也比后者高2倍。同时镍铝青铜合金非常容易加工成型,适合批量生产。而且镍铝青铜合金具有杀伤微生物的特性,因此长期浸泡在海水中不必过分担心被微生物腐蚀。

为了解决飞机在3马赫飞行时机体难以抵御摩擦高温的问题,美国在研制A-12(后被改装为SR-71"黑鸟"侦察机)飞机时,特地为该机采用了耐高温、强度高的钛合金。说到这里也会有人发问,用钛合金当作螺旋桨材料是否行得通,其实这也是不可取的,不但是目前的钛合金焊接工艺较为落后,而且其加工成本非常高,不适于制造螺旋桨。

中国则选择了权衡方案,那就是为海军舰船配备由镍铝青铜合金制造的螺旋桨。

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