發現航母艦載預警機的螺旋槳做的超大，比運輸機的還大，為什麼要這麼設計？

圖片上就是「赫赫有名」的美製 E–2D先進「鷹眼」艦載預警機，可以看見它的兩臺「羅爾斯·羅伊斯」T56-A-427A渦輪槳扇發動機巨大的八槳葉。

大多數的艦載預警機都是使用「螺旋槳」發動機，這與預警機的戰術要求有關。首先，預警機是「支援」飛機而不是直接作戰的艦載戰鬥機，並不要求它：高飛行速度和高機動性，也就不需要使用戰鬥機的「渦扇」發動機。第二，預警機要求滯空時間至少在4個小時，在差不多相同體積和重量的飛機，渦槳發動機要比渦扇發動機省油。

巨大的槳葉在攪動氣流時可以提高更大的升力，並且對於發動機的減速也非常有利，E－2預警機最大著艦重量也在30噸左右著艦時慣性非常大！並且機上各種精密設備眾多，要是高速「拍在」甲板上可能會震壞了，重量大精密設備多的飛機，不論是著艦還是在陸上機場都需要減速纔行。

第三，使用渦槳發動機的飛機低空、低速性能比較好，「鷹眼」預警機最高平飛速度620公里/小時，這個速度非常有利於機背上的雷達進行「空域掃描」，否則太快了高空的強風對背上的天線牢固性是有影響的，還有就是飛行速度太快「漏掃」的概率會大大增加，所以要給預警機機提供一個飛行穩定的低飛行速度和易於操縱性，渦槳發動機比較適合這項工作。

航母的飛行甲板不足300米，雖然有彈射器但「鷹眼」這種大型艦載機在起飛的時候仍然是獲得越大升力越好，彈射器彈射的重量也是有限的，預警機要想加滿油實現最長的滯空時間就必須提高自身的升力纔行，加大螺旋槳槳葉也是提高升力的辦法之一。

另外，艦載預警機有一個不同於空軍預警機的「著陸」問題，就是它需要在航母甲板很短的跑到上起降…艦載機返航著陸一直就是有極高的風險性，「鷹眼」要是像F–18那樣duang的一下「拍」在甲板上，那麼很可能將預警機裡面的精密裝備「顛」壞了！所以，它必須以很的低速進入著陸線，然後慢慢的控制在180㎞/小時著陸，而渦扇發動機根本做不到這個低速，所以只能用渦槳發動機。並且「鷹眼」兩臺渦槳發動機在著陸的時候，其中一臺可以「反轉」提供扭矩消除，這樣飛機著陸的時候會更加低速和平穩。

總之，在航母上任何飛機的起降，都是一件技術複雜的工作，弄不好飛機就掉海里了！艦載航空兵被稱作「刀刃上的舞蹈」一點也不為過！

我們大家在觀察一些採用螺旋槳動力的飛機時對其最大的印象恐怕就是其有著目前航空動力中最好的經濟性的概念吧，的確基本上所有採用螺旋槳動力的飛機都是瞄準著燃油經濟性出發的，而且螺旋槳動力的飛機在低速飛行時的推進效率很高，所以在渦扇發動機大行其道的今天，不少對經濟性和低速飛行能力的飛機仍然堅持使用螺旋槳發動機作為動力系統。比如我國的運8、美國的C130大力神這些戰術運輸機因為要滿足在野戰環境下的低空空投能力和增加經濟性，所以都採用了渦槳動力。而且4組螺旋槳產生的高速氣流拂過機翼上表面的時候，能夠起到一定的增升作用。其次像新出的一些像運9、美國的E2D艦載預警機、歐洲的A400M這些飛機雖然也是採用的螺旋槳動力，但是他們的螺旋槳槳葉數量更多，特別是像E2D裝備的螺旋槳槳葉數量不光達到了8片，而且槳葉長度還很長，這又是為何呢？首先傳統螺旋槳發動機在中低速時的推進效率可以說是最佳的，而且在這種成熟的單層螺旋槳設計中為了能夠提高螺旋槳槳葉的推力，槳葉的長度都比較長，這樣能夠讓槳葉有效的延緩氣流分離的時間增加推力。雖然這種增加槳葉長度的方式能夠增加螺旋槳發動機的推力和速度，但是葉片長度的增加其槳葉葉尖的線速度也在不斷增加，如果槳葉槳尖的線速度突破音速後就會在葉尖產生音障和激波，不斷重複出現的激波很快會將葉片打斷，並且因為靠近葉尖部分的氣流分離作用降低使得整機的推進效率降低，所以一直以來採用渦槳發動機的飛機的最大飛行速度普遍不高就是這個原因。增加螺旋槳推進效率和推進速度的方法有很多，歷史上也曾出現過很多方式方法，比如前蘇聯研製的圖95戰略轟炸機因為要滿足上萬公里的作戰航程，所以採用了螺旋槳動力，但是螺旋槳動力的飛機受限於螺旋槳槳葉的問題飛行速度普遍不高，所以圖95轟炸機使用的NK12發動機為了提高推進效率繼而增加飛行速度採用了共軸對轉的設計，這樣在不增加槳葉長度的情況下，用兩幅槳葉長度不大的共軸設計同時產生運轉，產生的推力也必然比一個螺旋槳工作產生的功率大。而且前後交互的槳葉在螺距比相同的情況下，這種共軸雙槳的的設計比單層槳葉的槳葉數量更多，所以推力越大推進效率也越高。但是這種共軸設計的螺旋槳因為後面的螺旋槳槳葉會破壞前面螺旋槳產生的推進氣流，所以其噪音很大，比如蘇聯在出售給印度的圖142M反潛機就是在圖95戰略轟炸機基礎上衍生而來的，但是其在低空反潛時的噪音讓聲吶浮標都能聽見，可像這種共軸雙槳的發動機雖然推進效率不錯但是缺點也很明顯，所以沒被普及也很正常。再有就是曾經曇花一現的槳扇發動機了，這種類似上面圖95發動機的共軸雙槳設計不光在槳葉數量不少的情況下，通過增加槳葉寬度來延緩氣流飛離時間降低噪音的同時，由於葉尖氣流分離更晚，而且槳葉長度更小噪音更低，所以推進效率最高可以達到90%，再加上其功率載荷是普通螺旋槳的至少5倍，而且在具有省油和推進效率高的同時其最大飛行速度高達800KM/H，甚至在石油危機時期還差點被用於取代渦扇發動機成為客機動力，但是因為外露的槳葉沒有保護，所以相比有外部涵道的渦扇發動機而言噪音比較大和安全性不高，所以後來也就失去了市場。

但是這種設計的推進效率高的有多可怕我們以實際採用這種發動機的烏克蘭安-70運輸機為例，其最大起飛重量只有145噸，但是其最大載重達到了47噸，這個載重量已經是早期伊爾76這種大型運輸機的載重能力了，同樣以採用了多槳葉設計的A400M運輸機為例，其最大起飛重量110噸，但是最大載重只有25噸，只比目前運9這種最大起飛重量不過百的運輸機高几噸，和安70運輸機相比載重能力差得遠，而且這這兩款都採用多槳葉設計的運輸機普遍飛行速度高達800KM以上，和現有的這些四五片槳葉的運輸機最大500公里的速度相比優勢更大，所以從這點就可以看出槳葉數量多少和推進速度和載重能力上的差別了吧。而美海軍的E2D艦載預警機雖然在前代E2C的基礎上升級了很多地方，最大起飛重量和空重也上升了不少，雖然換裝了功率更大的T56渦槳發動機，但是在面對前代E2C最大最大飛行速度只有不到600公里的速度下，通過增加槳葉數量的方式來增加螺旋槳的推進效率，讓引擎在相同的動力輸出下產生更大的推力，這樣E2D預警機在原有槳葉長度已經在最佳效率下的最大值時通過增加槳葉數量不光滿足了更大的起飛重量的同時，由於推進效率的提升其最大飛行速度也隨之上升，而且其略帶彎曲的槳葉也能降低氣流分離的時間來降低葉尖損失的同時提高推進效率和降低噪音，所以像E2D預警機的螺旋槳數量不僅多而且長度更長都是在保證槳葉長度在最佳時增加槳葉數量來提高推進效率和飛行速度。