WS10-1000-420A-L10-M4-M12 位移傳感器德國ASM

時間：2025/2/27閱讀：23

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飛機(jī)螺旋槳在發(fā)動機(jī)驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生拉力，牽拉飛機(jī)向前飛行。這是人們的常識?？墒?，有人認(rèn)為螺旋槳的拉力是由于螺旋槳旋轉(zhuǎn)時槳葉把前面的空氣吸入并向后排，用氣流的反作用力拉動飛機(jī)向前飛行的，這種認(rèn)識是不對的。那么，飛機(jī)的螺旋槳是怎樣產(chǎn)生拉力的呢？如果大家仔細(xì)觀察，會看到飛機(jī)的螺旋槳結(jié)構(gòu)很特殊，單支槳葉為細(xì)長而又帶有扭角的翼形葉片，槳葉的扭角（槳葉角）相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)翼的迎角，但槳葉角為槳尖與旋轉(zhuǎn)平面呈平行逐步向槳根變化的扭角。槳葉在高速旋轉(zhuǎn)時，同時產(chǎn)生兩個力，一個是牽拉槳葉向前的空氣動力，一個是由槳葉扭角向后推動空氣產(chǎn)生的反作用力。另一個牽拉飛機(jī)的力，是由槳葉扭角向后推空氣時產(chǎn)生的反作用力而得來的。槳葉與發(fā)動機(jī)軸呈直角安裝，并有扭角，在槳葉旋轉(zhuǎn)時靠槳葉扭角把前方的空氣吸入，并給吸入的空氣加一個向后推的力。與此同時，氣流也給槳葉一個反作用力，這個反作用力也是牽拉飛機(jī)向前飛行的動力。由槳葉異型曲面產(chǎn)生的空氣動力與槳葉扭角向后推空氣產(chǎn)生的反作用力是同時發(fā)生的，這兩個力的合力就是牽拉飛機(jī)向前飛行的總空氣動力 [2]。

早期飛機(jī)大多使用槳葉角固定不變的螺旋槳，它的結(jié)構(gòu)簡單，但不能適應(yīng)飛行速度變化?，F(xiàn)代的螺旋槳飛機(jī)多采用槳葉角可調(diào)的變距螺旋槳，這種螺旋槳可根據(jù)飛行需要調(diào)整槳葉角，提高螺旋槳的工作效率。由于螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時，槳根和槳尖的圓周速度不同，為了保持槳葉各部分都處于最佳氣動力狀態(tài)，所以把槳根的槳葉角設(shè)計成最大，依次遞減，槳尖的槳葉角最小

渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)是利用螺旋槳將燃?xì)獯蟛糠挚捎媚芰哭D(zhuǎn)換成推進(jìn)功率，即有效功85%～90%傳遞給螺旋槳產(chǎn)生拉力，渦槳發(fā)動機(jī)的推進(jìn)效率近似等于螺旋槳的有效效率。因此，槳葉角是渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)的重要參數(shù)之一。測量的準(zhǔn)確與否不但直接影響對發(fā)動機(jī)性能（拉力、推進(jìn)效率等）評定，而且是檢查螺旋槳發(fā)動機(jī)順槳、回槳、反槳等的位置標(biāo)志 [3]。

朱宇在《渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)槳葉角測量試驗(yàn)》詳細(xì)介紹了渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)槳葉角測量方法，包括槳葉角傳感器的研制、安裝以及測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)遙測、采集處理整個無線傳輸過程。螺旋槳測試系統(tǒng)包含遙測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集/記錄系統(tǒng)。遙測系統(tǒng)的動部件和靜部件由德國德泰遙測公司（ Datatel）研制，為 40通道應(yīng)變、槳葉角遙測系統(tǒng)，具有抗干擾能力強(qiáng)、信號質(zhì)量好、數(shù)據(jù)精度高、使用維護(hù)方便的特點(diǎn)。機(jī)載數(shù)據(jù)采集/記錄系統(tǒng)由德國雷卡公司（ Heim System GmbH）提供。該機(jī)載采集/記錄器可滿足同時記錄 40 通道信號，并具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、機(jī)上實(shí)時監(jiān)視功能。該方法在運(yùn)八飛機(jī)試驗(yàn)平臺上成功地進(jìn)行了飛行驗(yàn)證，為驗(yàn)證螺旋槳空中調(diào)節(jié)和運(yùn)行規(guī)律提供了寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對于今后螺旋槳、旋翼及其它高速旋轉(zhuǎn)部件的試飛測試具有重要參考價值

ASM德國WS10-375-420A-L10-VOEST槳葉傳感器

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槳葉角隨飛行速度的變化

保持飛行高度不變、發(fā)動機(jī)狀態(tài)不變，進(jìn)行加減速平飛試驗(yàn)，得到渦槳發(fā)動機(jī)螺旋槳槳葉角跟速度的關(guān)系。隨著飛行速度的增大，發(fā)動機(jī)總增壓比增大，渦輪中的焓降也加大，同時發(fā)動機(jī)進(jìn)氣流量隨飛行速度的增大而增大，因此發(fā)動機(jī)輸出功率增大。為了保持發(fā)動機(jī)恒轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)槳葉角增大 [3]。

槳葉角隨飛行高度的變化

保持發(fā)動機(jī)狀態(tài)不變，進(jìn)行等速爬升飛行試驗(yàn)。隨著飛行高度的增加，空氣密度減小很快，雖然發(fā)動機(jī)輸出功率減小，但螺旋槳需用扭矩也同時減小，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速仍然有增大的趨勢，為了保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，發(fā)動機(jī)槳葉角隨高度的增加而增大 [3]。

槳葉角隨發(fā)動機(jī)狀態(tài)的變化

飛行高度和飛行速度不變時，隨著發(fā)動機(jī)油門角度的增大，發(fā)動機(jī)油耗增大，發(fā)動機(jī)輸出軸功率也同時增大，為了保持等轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，螺旋槳槳葉角增大 [3]。

測量結(jié)論

（1）通過試驗(yàn)，較為準(zhǔn)確地掌握了螺旋槳空中調(diào)節(jié)和運(yùn)行規(guī)律，為該螺旋槳的設(shè)計定型提供了寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；

（2）從試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果可知，為了獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，槳葉角傳感器設(shè)計、加工和安裝的質(zhì)量是非常關(guān)鍵的因素

一旦飛行員設(shè)定好螺旋槳的轉(zhuǎn)速，螺旋槳調(diào)速器就會自動地調(diào)整槳葉角以維持選擇的轉(zhuǎn)速。它是通過利用機(jī)油壓力的變化實(shí)現(xiàn)的。通常，槳距變化所使用的油壓直接來自于發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)。當(dāng)使用調(diào)速器后，通過油泵增加油壓來利用機(jī)油，而這個油泵和調(diào)速器是集成在一起的。更高的壓力能夠使槳葉角變化得更快。螺旋槳的運(yùn)行轉(zhuǎn)速由調(diào)速器調(diào)節(jié)。飛行員通過駕駛艙中的螺旋槳控制桿改變調(diào)速器齒條的位置而改變調(diào)速器的設(shè)定 [1]。

在一些恒速螺旋槳上，通過使用槳葉的固有離心扭轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)槳距的改變，這個運(yùn)動傾向于使槳葉向低槳距位置變平，而作用到和螺旋槳葉相連的液壓活塞的油壓把槳葉向高槳距位置移動。另一種恒速螺旋槳使用連接到槳轂中槳葉柄的配重物。調(diào)速器油壓和槳葉扭轉(zhuǎn)運(yùn)動使槳葉向低槳距位置移動，而作用于配重物上的離心力把配重物(和槳葉)向高槳距位置移動。在上述的第一種情況下，調(diào)速器油壓使槳葉向高槳距位置移動;在第二種情況下，調(diào)速器油壓和槳葉扭轉(zhuǎn)運(yùn)動使槳葉向低槳距位置移動。因此，一旦失去調(diào)速器油壓，將會以互相不同的方式對每個槳葉造成影響

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