順槳

順槳是飛機螺旋槳部件的一種，指的是在發動機空中停車後，把飛機的槳葉轉到與飛行方向接近平行狀態的操縱動作，目的在於減小阻力和避免損壞發動機。

此時槳葉順著氣流的方向使螺旋槳自轉，就像風車一樣繼續轉動，這種自由轉動現象稱為螺旋槳自轉。螺旋槳失去動力的自轉工作狀態叫做自轉工作狀態，同時也有比較通俗稱謂，即風車工作狀態。

基本介紹

• 中文名：順槳
• 外文名：feathering hub
• 領域：航空術語
• 部件：飛機螺旋槳部件
• 別稱：風車工作狀態
• 現象：螺旋槳自轉
• 工作方式：人工和自然

順槳的目的

飛機發動機因某種原因出現空中停止工作（空停）情況時，它的功率將急劇下降至零。螺旋槳轉速也將隨之下降，為保持轉速恆定不變，調速器就自動控制變距油路來使螺旋槳變小距；在迎面氣流的作用下，螺旋槳的槳葉迎角減小，此時槳葉角也隨之迅速減小，最終形成了極大的負迎角。

從左圖可以看出，槳葉總空氣動力是用 R 進行表示，它的作用方向是後下方；另外一個分力是用 Q 來進行表示，它的作用方向與螺旋槳的轉向是一致的。由阻轉力轉變成驅動力，從而帶動螺旋槳繼續沿原方向轉動。左圖中另一分力用 P 表示，由於它的方向正好同拉力作用方向成180° ，是阻礙轉動的負拉力。它隨著速度增大而變大。

當發動機空中停車螺旋槳出現自轉時，發動機並沒有動力輸出，故不能產生帶動螺旋槳轉動的驅動力，此時是相對氣流作用來帶動螺旋槳轉動的，其轉動是被動的，故不會產生拉力；被動旋轉的螺旋槳只能產生阻轉力，導致飛機的飛行阻力增大。由於發動機的被動轉動的，其內部潤滑油不能保證供給，發動機的內部磨損也將急劇增大。為防止發動機空停後，螺旋槳出現風車工作狀況，可以操縱駕駛艙內的順槳機構來對其進行順槳。如下圖 所示。此時，螺旋槳槳葉前緣是朝向前方的，它幾乎與飛機飛行方向平行。

飛行方向平行

基本原理

多發飛機的螺旋槳運行可能表面上看起來和很多單發飛機的恆速螺旋槳是一樣的，但是情況並非如此。多發飛機螺旋槳是可順槳的，目的是使單發失效時阻力最小。根據單發性能的大小，這個特徵通常可以讓飛機在單發失效後繼續飛行到一個合適的機場。使螺旋槳順槳的目的是為了讓發動機在螺旋槳槳葉與飛機的相對風順槳後停止旋轉，因而使阻力最小。

螺旋槳阻力效應

由於寄生阻力隨著螺旋槳槳葉角而變化，這使得必須要順槳。如上圖所示。當螺旋槳槳葉角度在順槳位置時，寄生阻力變到最小，在典型多發飛機的情況下，單個順槳的螺旋槳額外增加的寄生阻力占飛機總阻力很小的一部分。在接近低槳距位置的較小槳葉角時，螺旋槳增加的阻力很大。在這些小槳葉角位置，螺旋槳因氣流衝擊而高速旋轉可能產生巨大的阻力，這可能導致飛機不可控。螺旋槳在低槳距範圍隨氣流高速旋轉會導致寄生阻力增加，可能大到和飛機的固有寄生阻力一樣大。

作為回顧，幾乎所有單發飛機上的恆速螺旋槳都是不可順槳的，而且是油壓增加槳距型設計。在這種設計中，來自螺旋槳調速器增大的油壓向高槳距低轉速位置驅動槳葉角。相反，安裝在大多數多發飛機上的恆速螺旋槳則可以完全順槳，而且是平衡式，油壓降低槳距型設計。在這種設計中，來自螺旋槳調速器增大的油壓把槳葉角從順槳槳葉角向低槳距高轉速位置驅動。實際上，唯一防止這些螺旋槳順槳的就是不斷地提供高壓發動機機油。失去油壓或者螺旋槳調速器故障是使螺旋槳順槳所必需的。

空氣動力對螺旋槳隨氣流高速旋轉時的單獨作用傾向於把槳葉向低槳距高轉速驅動;連線到每個槳葉柄的配重物傾向於把槳葉向高槳距低轉速驅動。通過配重物作用的慣性，或者稱為離心力的慣性力通常稍微大於空氣動力。來自螺旋槳調速器的油壓用於抵消配重物的力，並把槳葉角向低槳距高轉速驅動。油壓的降低會導致轉速受配重物的影響而降低。

工作方式

順槳有人工、自然、應急三種工作方式。多發動機的飛機，當一台發動機在空中停車後，為了減小槳葉阻力和防止螺旋槳自轉，使飛機能安全地繼續飛行，必須設順槳裝置。工作方式有：

自動順槳

當螺旋槳的負拉力增大到某一規定值，或發動機傳給螺旋槳的扭矩突然下降到某一規定值時，螺旋槳自動進入順槳，分別稱為負拉力自動順槳和扭矩自動順槳。

人工順槳

由人工控制使螺旋槳進入順槳稱為人工順槳。

應急順槳

在自動順槳和人工順槳系統失效時，使用高壓液體或氣體直接通入順槳裝置，使螺旋槳進入順槳。飛機上還設有應急順槳系統。

操作維護

為了使螺旋槳順槳，要充分地向後帶螺旋槳控制桿。從調速器上消除所有的油壓，然後配重物驅動螺旋槳槳葉向順槳方向移動。在作用於配重物的離心力由於轉速下降而減小時，就需要額外的力來使槳葉完全順槳。這個額外的力要么來自彈簧要么是存儲在螺旋槳導流罩中的高壓空氣，它迫使槳葉向順槳位置移動。整個過程可能需要10s。

使螺旋槳順槳只會改變槳葉角並使發動機停止旋轉。為了完全保護髮動機，飛行員仍然必須切斷燃油(混合氣、電子增壓泵和燃油選擇器)、點火、交流發電機/發電機和關閉引擎罩魚鱗片。如果飛機是增壓式的，則還可能要關閉故障發動機的引氣。一些飛機裝配了防火隔離壁截止閥門，它用一個單獨的開關保護這些系統的幾個部分。根據故障模式、高度和可用時間條件的不同，完全保護一個失效的發動機可能是不必要的或甚至是不值得的。故障發動機的燃油控制、點火開關和交流發電機/發電機開關的位置對飛機性能沒有影響。在匆忙或緊張的條件下總是有可能錯誤地操作開關。

為了使螺旋槳不再順槳，必須旋轉發動機，這樣才能產生油壓把螺旋槳槳葉從順槳位置移開。在發動機旋轉之前，油門處於低速慢車位，混合氣富油，然後打開點火器。當螺旋槳控制桿處於高轉速位置時，接通起動器。發動機將開始旋轉，起動並運行，這時油壓把槳葉從順槳位置移開。發動機起動時，在發動機需要幾分鐘變熱之前，應該立即降低螺旋槳轉速;飛行員應該監視氣缸頭溫度和機油溫度。萬一用起動器達到的轉速不足以使螺旋槳逆槳，那么以小坡度俯衝增加空速通常是有幫助的。無論如何，為了準確地進行逆槳操作，應該遵守AFM/POH中的程式。製造商非常反對在地面上進行順槳操作和起動處於順槳狀態的往復式發動機，因為這會產生過大的應力和振動。

正如剛才所說，失去來自螺旋槳調速器的油壓會讓配重物、彈簧和/或整流罩充氮氣驅動槳葉到順槳位置。那么在邏輯上，每次發動機關閉且油壓降低到零的時候，螺旋槳槳葉應該是順槳的，然而，不會發生這樣的情況。阻止這種情況發生的是一個安裝在螺旋槳轂內槳距變化機構中的小插銷，一旦轉速下降到大約800r/min以下它就不會讓螺旋槳槳葉順槳。插銷檢測到螺旋槳旋轉的離心力降低並回落到一個位置，阻止了槳葉順槳。因此，如果要讓螺旋槳順槳，則必須在發動機轉速降低到大約低於800r/min之前完成順槳。在一種型號得到廣泛套用的渦輪螺旋槳發動機上，螺旋槳槳葉確實可以而且實際上在每次關閉發動機的時候就順槳了，原因是這個螺旋槳沒有安裝這樣的離心力控制插銷，這是一種獨特的發動機設計。

逆槳蓄壓器是一種可選用的裝置，它允許在飛行中無需使用電子起動器來起動一台順槳的發動機。蓄壓器是任何一種存儲儲備高壓的裝置。在多發飛機上，逆槳蓄壓器在壓縮空氣或壓縮氮氣的壓力下存儲少量的備用發動機機油。為了在飛行中起動順槳的發動機，飛行員把螺旋槳控制桿移開順槳位置以釋放蓄壓器壓力。機油在壓力下流到螺旋槳轂並驅動槳葉向高轉速低槳距位置移動，因此螺旋槳通常會開始隨氣流旋轉起來(在一些飛機上，可能有必要藉助電子起動器的幫助來起動旋轉，並完全地使螺旋槳逆槳)。如果有燃油並點火，那么發動機將起動並運行。對於在訓練中使用的飛機，這很大程度上節約了電子起動器的壽命和電池的損耗。就在發動機開始旋轉後的片刻，來自螺旋槳調速器的高壓機油會再次注入到蓄壓器中。