圆周小飞机

圆周小飞机

小型的飞机多用螺旋桨旋转产生的拉力飞行，这也是飞机发明之初的飞行方式。螺旋桨飞机直至现在也时有所见。做一个圆周小飞机，亲眼看一看螺旋桨带来的奇迹。

◎ 准备

小电机、木条、空气桨、橡筋、自行车辐条、带微型开关的电池盒、导线、铁钉、剪刀、锥子

◎ 制作过程

（1）在木条中间钻一个孔，将自行车辐条拧上螺丝，上面套进一个螺丝垫，再把木条插在自行车辐条上。

（2）把小电机安装在木条的一端，用橡筋扎紧。

（3）把电池盒安装在木条的另一端，放进电池后用橡筋扎紧，并连接导线。

（4）在纸板上画出一个飞机的图样。

（5）剪下这个小飞机。

（6）把小飞机粘在小电机上。

（7）把沙子或其他重物放进塑料瓶中，插进塑料吸管做轴套。

（8）把空气桨安装在电机轴上。

（9）最后把自行车辐条做的轴插进塑料吸管里。

■ 柯博士告诉你

这是一个演示螺旋桨拉力的玩具。当电机启动时螺旋桨就旋转起来了，由于螺旋桨的旋转产生了向前的拉力，于是小飞机就绕着自行车辐条的中心旋转。

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◎ 空气螺旋桨

靠桨叶在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置，就是螺旋桨。它由多个桨叶和中央的桨毂组成，桨叶好像一扭转的细长机翼安装在桨毂上，发动机轴与桨毂相连接并带动它旋转。

中国古代的民间玩具“竹蜻蜓”，就是一种原始的螺旋桨。喷气发动机出现以前，所有带动力的航空器无不以螺旋桨作为产生推动力的装置。除了飞机以外，飞艇的前进动力也是来自螺旋桨。目前螺旋桨仍用于装活塞式和涡轮螺旋桨发动机的亚音速飞机，直升机翼和尾桨也是一种螺旋桨。

螺旋桨旋转时，桨叶不断把大量空气向后推去，在桨叶上产生向前的力，即推进力。一般情况下，螺旋桨除旋转外还有前进速度。

如截取一小段桨叶来看，恰像一小段机翼，其相对气流速度由前进速度和旋转速度合成。桨叶上的气动力在前进方向的分力构成拉力。在旋转面内的分量形成阻止螺旋桨旋转的力矩，由发动机的力矩来平衡。桨叶剖面弦(相当于翼弦)与旋转平面夹角称桨叶安装角。螺旋桨旋转一圈，以桨叶安装角为导引向前推进的距离称为桨距。

螺旋桨有2、3或4个桨叶，一般桨叶数目越多吸收功率越大。有时在大功率涡轮螺旋桨飞机上还采用一种套轴式螺旋桨，它实际上是两个反向旋转的螺旋桨，可以抵消反作用扭矩。

最早的飞机螺旋桨或现在发动机功率低于100千瓦的轻型飞机上，常用双叶木制螺旋桨。它是用一根拼接的木材两边修成扭转的桨叶，中间开孔与发动机轴相连接。

螺旋桨要承受高速旋转时桨叶自身的离心惯性力和气动载荷。

所以大功率螺旋桨在桨叶根部受到的离心力可达200千牛。此外还有发动机和气动力引起的振动。因此大功率发动机多用铝合金和钢来制造桨叶。铝和钢制桨叶因材料坚固可以做得薄一些，有利于提高螺旋桨在高速时的效率。20世纪70年代以后还用到了复合材料制造桨叶以减轻重量。

螺旋桨飞机

飞机螺旋桨