涡轮螺旋桨发动机

涡旋螺旋桨发动机（涡轮喷气发动机和螺旋桨的合成词）是螺旋桨涡轮喷气发动机（缩写为 PTL）的通用名称，通常简称为螺旋桨涡轮。 涡轮螺旋桨发动机是一种连续内燃的热力发动机（热流机），主要用作飞机推进。 通俗地讲，PTL 动力飞机通常也称为涡轮螺旋桨发动机（就像涡轮喷气飞机通常称为喷气机一样）。

这种发动机的特点是油耗相对较低，这就是它主要用于运输和短途飞机的原因。 如今，直翼、不后掠翼、巡航速度为500至700公里/小时的支线客机是滑轮螺旋涡桨发动机驱动在民航领域的主要应用领域。 配备这些发动机的飞机的空速最高限制为音速的 80%（0.8 马赫），这相当于正常条件下 8,000 米高度时的约 870 公里/小时。 在此速度范围内，涡轴旋涡发动机的工作效率高于纯涡轮发动机。

尽管现代高性能涡轮螺旋桨发动机也可以达到超过 10,000 米（30,000 英尺）的高度，但出于认证原因，它们通常被限制在xxx高度 8 公里所有成员当值的机组人员必须手头有氧气面罩；在 6,000 米（20,000 英尺）以上的飞行中，从事商业客运的飞机必须有加压机舱和乘客氧气系统）。 由于较高空气层的气压较低，涡旋螺旋桨发动机的效率也会降低，这也是那里越来越多地使用涡扇喷气发动机的飞机的原因。

另一个民用应用领域是小型公务机和农用飞机。

涡轮螺旋桨发动机由燃气轮机组成，通常通过减速齿轮箱驱动螺旋桨。 发动机的推力主要由螺旋桨产生——离开出口扩压器的工作气体最多只贡献总推力的10%，这意味着推进原理与涡轮喷气发动机有很大不同，与涡轮风扇发动机相似。 为了产生推力，螺旋桨移动了大量空气（也与流经发动机本身的工作气体量相比），但仅略微加速。 另一方面，在纯涡轮喷气式喷气发动机的情况下，推进介质的数量明显减少得多。

根据飞行速度、飞行高度和载荷，改变螺旋桨叶片的攻角，使涡轮和螺旋桨在最佳速度范围内尽可能一致地工作（恒速螺旋桨、可控螺距螺旋桨）。

驱动螺旋桨的能量由燃气轮机提供。 它吸入空气，在轴向或径向（通常是多级）涡轮压缩机中压缩空气。 然后它进入燃烧室，燃料在那里燃烧。 现在变热的高能燃烧气体流过主要为轴流式和多级涡轮机，并在那里膨胀和冷却。 传递到涡轮机的能量一方面通过轴驱动涡轮压缩机，另一方面通过齿轮驱动螺旋桨。 废气被排放到后方。

与传统的活塞发动机驱动相比，螺旋桨式涡轮机具有重量更轻、输出相同（约 0.23 至 0.27 千克/千瓦）和迎面面积更小、空气阻力更小的优点。

在航空中，煤油常用作涡轴旋涡发动机发动机的燃料。

一些涡轴旋涡发动机有一个续流涡轮。 在此，驱动压缩机和辅助单元的涡轮机级和实际动力涡轮机未在公共轴上相互耦合。 气体发生器由压缩机及其自身的涡轮（级）组成，产生的气流作用于驱动螺旋桨的机械分离涡轮级。 因此，对于这些发动机，气体发生器的速度和有用的功率级可能会因运行条件而彼此显着不同。 在较小的版本中，动力涡轮机具有一级或两级，径向和轴向压缩机可以组合在压缩机中。 这种设计经常用于直升机，因为它需要发动机启动或气体发生器，而转子由转子制动器（例如 CH-53G）固定到位。 这消除了涡轮机和负载之间的可拆卸机械联轴器的需要，因为转子系统不必通过启动器旋转，这要归功于涡轮机级仅气动连接而不是机械连接。 这也适用于续流螺旋桨涡轮机的启动过程，因为动力涡轮机、螺旋桨齿轮箱和螺旋桨与启动电机没有直接的摩擦连接，可以更容易地将燃气发电机轴提高到启动速度。

现代发动机越来越多地使用带有五个或更多重叠叶片的螺旋桨，这些叶片通常呈新月形且较宽，外形非常薄，有时甚至在涡轮机的两个同轴轴上作为反向旋转对工作。 结果，可以用更短的叶片长度和/或更低的速度实现相同的空气吞吐量。 叶片尖端的较低速度导致较低的噪音水平。 此外，这是将叶片尖端处的当前速度保持在声速以下并减少相关的巨大摩擦力的xxx方法。 这种发动机通常被称为螺旋桨发动机。 命名是基于涡轮风扇发动机，它有一个风扇（鼓风机级）放置在涡轮核心的前面，以便引导多个空气质量流过它周围的涡轮机。 现代涡扇发动机的涵道比约为 9:1，螺旋桨发动机约为 20:1，传统涡扇发动机约为 100:1。 因此，螺旋桨风扇的涡轮推力在总推进力中所占的份额高于传统的涡轮螺旋桨发动机。