航空小知识:螺旋桨的故事
螺旋桨的前世今生,其实是一场意外!
文/炸裂的小钢炮
螺旋桨之祖
机器猫.png就是我们小时候经常玩到的“竹蜻蜓”,用竹片削成,叶片像螺旋桨,中间插一根竹竿,用力一搓竹竿,叶片就会升起来,远看像一只蜻蜓。经常看动画片的朋友们一定不会对多啦爱梦的飞行工具陌生吧,那就是竹蜻蜓!竹蜻蜓是我国古代一大发明,在1400多年前就有了竹蜻蜓玩具。明朝时,竹蜻蜓传到法国,并且在法国科学院进行了表演。由于竹蜻蜓的叶片像陀螺一样能高速旋转,所以当时称它为"中国陀螺"。上世纪三十年代,德国人根据"中国螺旋"的形状和原理发明了直升机上天的螺旋桨。
中国人的发明.png在中国,根据《苏州府志》记载,清朝时期,苏州地区有位能工巧匠徐正明,用了近十年的时间,造出一架带旋转飞翼的“飞车”。人坐在“飞车”的椅子上,用脚踩踏板,通过机械转动旋翼,“飞车”能离地一尺多高,腾空越过一条小河。然而,徐正明的“飞车”造好以后,没有得到赞助支持,甚至其妻也颇有怨言,家境日益贫困艰难,他只好放弃了继续改进的念头。他死后,其妻悲愤欲绝,竟一气之下把“飞车”给烧了。可惜记载中最早的人力飞行器就此湮没。
image.png在西方,被誉为"航空之父"的英国人乔治·凯利一辈子都对竹蜻蜓着迷。他的第一项航空研究就是在1796年仿制和改造了"竹蜻蜓",并由此悟出螺旋桨的一些工作原理。他的研究推动了飞机研制的进程。并为西方的设计师带来了研制直升机的灵感。世界上第一架飞机的发明人----莱特兄弟小的时候,父亲给他们买了一个能飞的竹蜻蜓,兄弟俩十分喜欢,并开始仿制不同尺寸的竹蜻蜓,从此,兄弟俩的一生与飞行结下了不解之缘。
诞生
1836年,英国的"阿基米德号"使用了螺旋推进器,那是一个木制的长长的像螺丝钉的螺杆 。
他的名字叫阿基米德螺旋推进器,对!就是那个古希腊的物理学家,他为了解决尼罗河水灌溉的问题,发明了一种圆筒状的螺旋扬水器。在旋转轴上安上多个叶片,每个叶片都有一定的迎角产生升力,就像电风扇吹风一样,转轴一旋转,就把水送出去了。这种螺旋扬水器能用来输水,根据牛顿的反作用力原理,能运水的东西也能推着船走。
image.png好,我们言归正传“阿基米德号”开始试验时,它以每小时4海里的航速航行。突然,水中的障碍物碰断了螺杆,只剩了一小截。正当造船工程师史密斯急得不知所措时,这船却意外地加快了速度,达到每小时13海里。这事启发了造船工程师们,他们把长螺杆变成短螺杆,又把短螺杆变成叶片状,螺旋桨就这样诞生了。
image.png image.png image.png发展
现代的螺旋桨最开始都是用在船舶上面的,后面才演变到飞机上面,称为“空气桨”
它的原理其实很简单,螺旋桨旋转时,桨叶不断把大量空气向后推去,由于反作用力会在桨叶上产生一向前的力,即推进力。
相信大家家里都有电风扇,电风扇在启动时会有凉爽的风吹出来,其实就是这个原理!
image.png好了,螺旋桨的故事今天就讲到这里,想了解更多的航空知识,请继续关注我们的公众号!