螺旋槳截面安裝角的變化
螺旋槳葉扭轉(zhuǎn)的原因是為了從轂軸到葉尖產(chǎn)生一致的升力。當(dāng)槳葉旋轉(zhuǎn)時(shí)，槳葉的不同部分有不同的部分有不同的實(shí)際速度。槳葉尖部線速度比靠近轂軸部位要快，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)葉尖要旋轉(zhuǎn)的距離比轂軸附近要長(zhǎng)。從轂軸到葉尖安裝角的變化和線速度的相應(yīng)變化就能夠在槳葉長(zhǎng)度上產(chǎn)生一致的升力。如果螺旋槳葉設(shè)計(jì)成整個(gè)長(zhǎng)度上它的安裝角相同，那么效率會(huì)非常低，因?yàn)殡S著空速的增加，靠近軸附近的部分將會(huì)有負(fù)迎角，而葉尖會(huì)失速。
螺旋槳各個(gè)截面同一角速度下不同的線速度
輕型、微型無(wú)人機(jī)一般安裝定距螺旋槳，大型、小型無(wú)人機(jī)根據(jù)需要可通過(guò)安裝變距螺旋槳提高動(dòng)力性能。
1.定距螺旋槳
定距槳不能改變槳距。這種螺旋槳，只有在一定的空速和轉(zhuǎn)速組合下才能獲得最好的效率。另外，還可以把定距槳分為兩種類型，爬升螺旋槳和巡航螺旋槳。飛機(jī)是安裝爬升螺旋槳還是巡航螺旋槳，依賴于它的預(yù)期用途。
(1)爬升螺旋槳有小的槳距，因此旋轉(zhuǎn)阻力更少。阻力較低導(dǎo)致轉(zhuǎn)速更高，和具有更多的功率能力，在起飛和爬升時(shí)這增加了性能，但是在巡航飛行時(shí)降低了性能。
(2)巡航螺旋槳有高槳距，因此旋轉(zhuǎn)阻力更多。更多阻力導(dǎo)致較低轉(zhuǎn)速，和較低的功率能力，它降低了起飛和爬升性能，但是增為了高速巡航飛行效率。
螺旋槳通常安裝在軸上，這個(gè)軸可能是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的延伸。在這種情況下，螺旋槳轉(zhuǎn)速就和曲軸的轉(zhuǎn)速相同了。某些其他發(fā)動(dòng)機(jī)，螺旋槳是安裝在和發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸經(jīng)齒輪傳動(dòng)的軸上。這時(shí)，曲軸的轉(zhuǎn)速就和螺旋槳的轉(zhuǎn)速不同了。
輕型、微型無(wú)人機(jī)常用定距螺旋槳，尺寸通常用X×Y來(lái)表示，其中X代表螺旋槳直徑，單位為英寸(in)，Y代表螺距，即螺旋槳在空氣中旋轉(zhuǎn)一圈槳平面經(jīng)過(guò)的距離，單位為英寸(in)。例如，22× 10的螺旋槳尺寸為槳徑22in，約為55.88cm，螺距10in，約為25.4cm。
輕型、微型無(wú)人機(jī)一般使用2葉槳，少數(shù)使用3葉槳或4葉槳等。根據(jù)無(wú)人機(jī)行業(yè)習(xí)慣，通常定義右旋前進(jìn)的螺旋槳為正槳，左旋前進(jìn)的螺旋槳為反槳。槳徑20in以下的螺旋槳有木材、工程塑料或碳纖維等材質(zhì)，需要根據(jù)實(shí)際需要選用。部分螺旋槳槳葉設(shè)計(jì)成馬刀形狀，槳尖后掠，這樣可以在一定程度上提高效率。
2.變距螺旋槳
一些較舊的可調(diào)槳距螺旋槳只能在地面調(diào)節(jié)，大多數(shù)現(xiàn)代可調(diào)槳距螺旋槳被設(shè)計(jì)成可以在飛行中調(diào)節(jié)螺旋槳的槳距。第一代可調(diào)槳距螺旋槳只提供兩個(gè)槳距設(shè)定——低槳距設(shè)定和高槳距設(shè)定。然而，今天，幾乎所有可調(diào)槳距螺旋槳系統(tǒng)都可以在一個(gè)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)槳距。恒速螺旋槳是最常見(jiàn)的可調(diào)槳距螺旋槳類型。恒速螺旋槳的主要優(yōu)點(diǎn)是它在大的空速和轉(zhuǎn)速組合范圍內(nèi)把發(fā)過(guò)機(jī)功率的大部分轉(zhuǎn)換成推進(jìn)馬力。恒速螺旋槳比其他螺旋槳更有效率是因?yàn)樗軌蛟谔囟l件下選擇最有效率的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
裝配恒速螺旋槳的無(wú)人機(jī)有兩項(xiàng)控制，油門控制和螺旋槳控制，油門控制功率輸出，螺旋槳控制調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
一旦選擇了一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速，一個(gè)調(diào)節(jié)器會(huì)自動(dòng)地調(diào)節(jié)必要的螺旋槳槳葉角。以保持選擇的轉(zhuǎn)速。例如，巡航飛行期間設(shè)定了需要的轉(zhuǎn)速之后，空速的增加或者螺旋槳載荷的降低將會(huì)導(dǎo)致螺旋槳為維持選擇的轉(zhuǎn)速而增加槳葉角?？账俳档突蛘呗菪龢d荷增加會(huì)導(dǎo)致螺旋槳槳葉角降低。
恒速螺旋槳的槳葉角范圍由螺旋槳的恒速范圍和高低槳距止位來(lái)確定。只要螺旋槳槳葉角位于恒速范圍內(nèi)，而不超出任何一個(gè)槳距止位，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就能維持恒定。然而，一旦螺旋槳槳葉到達(dá)止位，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將隨空速和螺旋槳載荷的變化而適當(dāng)?shù)卦黾踊蛘呓档?。例如，選擇了一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速，飛機(jī)速度降低到足夠使螺旋槳槳葉旋轉(zhuǎn)直到到達(dá)低槳距止位，如果需要空速再次降低，必須減小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，就像安裝了固定槳距螺旋槳一樣。當(dāng)恒速螺旋槳的飛機(jī)加速到較快的速度時(shí)還會(huì)發(fā)生相同的情況。隨著飛機(jī)加速，螺旋槳槳葉角增加，以維持選定的轉(zhuǎn)速直到到達(dá)高槳距止位。一旦達(dá)到止位，槳葉角就不能再增加，如果需要再加速，發(fā)動(dòng)機(jī)必須增加轉(zhuǎn)速。
在裝配恒速螺旋槳的飛機(jī)上，功率輸出由油門控制，用進(jìn)氣壓力表指示。這個(gè)儀表測(cè)量進(jìn)氣道歧管中油氣混合氣的絕對(duì)壓力，更準(zhǔn)確的說(shuō)法是測(cè)量歧管絕對(duì)壓力(MAP)。在恒定轉(zhuǎn)速和高度條件下，產(chǎn)生功率的大小直接和流到燃燒室的油氣混合流有關(guān)。當(dāng)你增加油門設(shè)定時(shí)，流到發(fā)動(dòng)機(jī)的油氣就會(huì)增多，因此，歧管絕對(duì)壓力增加。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行時(shí)，歧管壓力表指示周圍空氣壓力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)后，歧管壓力指示將會(huì)降低到一個(gè)低于周圍空氣壓力的值。（AOPA云：游杰）
?