一种设有副桨的新概念空气螺旋桨 本发明涉及飞机推进效率气动措施，具体是一种设有副桨的新概念空气螺旋桨。
现今世界各国的螺旋桨飞机，由于螺旋桨现有技术特征的限制，在飞行速度大于700公里/时以后，效率急剧下降。“中国大百科全书”《航空航天》第374页说：“在速度低于700公里/时的情况下，空气螺旋桨推进效率较高，速度继续增大，推进效率急剧下降。同时，飞机所需的功率随速度的三次方正比增加”。原苏联库罗奇金著《垂直起落飞机设计原理》(国防工业出版社1973年版)第49页说：“螺旋浆动力装置如以平飞速度飞行时，螺旋浆拉力下降很快，对重载螺旋桨说，当速度V≌900公里/小时(M≌0.75)时，拉力相当于悬停状态的20-25％，轻载螺旋动力装置的拉力随速度的上升反而下降的更加急剧。”这是因为，现有的螺旋桨飞机在以大于700公里/时的速度飞行时，桨叶背面局部气流将超过音速，以至出现激波，引起激波后面的气流分离，使螺旋桨旋进阻力急增，推进效率剧减，机械抖震和噪声发射也相应增加。由于这些原因，致使现有的空气螺旋桨飞机不仅难以跨越高亚音速区而进入超音速飞行，还难以跻身于对噪声达标十分敏感的现代旅客空运行业。空气螺旋桨动力装置在中低亚音速区的许多独有的优越性未能得到有效的延伸和扩展。
本发明地目的，是提供一种可使空气螺旋桨动力装置具有推迟激波产生和向桨叶背面实施附面层吹气功能从而可使螺旋桨飞机能跨越高亚音速区而进入超音速飞行的一种设有副桨的新概念空气螺旋桨。
为实现上述目的，本发明具有同桨毂固接、其横截面外形同机翼相似的多片桨叶，其特征是：它的主浆前缘设有齿条形副桨，副桨与主桨之间设有条形气缝，桨刀将条形气缝横向分割，且将主桨和副桨固接成一高强度整体。下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的俯视平面图
图2是图1中任一桨叶的I-IV截面剖视图
图3是本发明的局部放大图
图4是图3的I-I剖视图
图5是图4的I-I剖视图
图中：1、桨毂；2、主桨；3、副桨；4、桨刀；5、条形气缝；6、三角齿。
从图1-5可知，副桨3置于主桨2的前缘位置，且副桨3从桨根到桨尖面对旋进方向均匀布有后掠角大于30度的三角齿6，这样，设三角齿后掠角为45度，则齿前来流速度V的法向分量；这证明激波只有在更高的旋进速度下才会出现，从而使激波的产生得到推迟，其功能类似于后掠翼或三角翼组合；由此可见，采用桨叶前缘均匀布设三角齿的气动措施，可以克服桨叶高速旋进，其背部气流达到音速而出现激波，进而激波后部出现严重气流分离和剧烈噪声发射的障碍，使螺桨动力飞机能够跨越高亚音速区，进入高效率超音速飞行的王国。
而由于桨叶上各点园周速度同该点到转轴的距离成正比，所以，桨叶各剖面外部的实际气流速度也和该剖面到转轴的距离成正比关系，这样，从理论上说，设于副桨3上的三角齿6的后掠角也应随该齿至转轴的距离而异，不宜一律。但是，一律便于制作，一般按计算统取最佳后掠角实施即可。
如3-5图所示，条形气缝5穿透桨叶两面，设于主桨2和副桨3之间大安装角桨段，其截面构形如同朝主桨2背面后缘渐缩弯曲且前后两端缝口均向外部大气敞开的海螺形管道，桨刀4置于相邻条形气缝5之间，与主桨2和副桨3固接，如同椭圆形立柱。三角齿6的尖部、两腰以及相邻三角齿两腰的接合部外部轮廓线均为钝圆形。这样，桨叶各部位均满足较高的强度要求和较小的型阴要求，从而有利于实现螺旋桨的高转速大推力特性。众所周知，缝翼打开，可延缓机翼前缘气流分离，增加机翼升力；向桨背后缘弯曲的条形气缝5在桨叶作大迎角旋进时，借助高压面气流从中沿着主桨2背面快速吹出时产生附面层效应，从而可以加大桨叶2高低压两面的压差，进一步提高螺旋桨的拉力。
根据飞行速度愈是接近作为工作介质的气流速度，其推进效率便愈高的原理，成立公知的推进效率nf的计算公式如下：nf=21+VeV]]>
式中Ve为工作介质流速
V为飞行器飞行速度
根据上述公式可知，由于空气螺旋桨的直径远大于喷气发动机，作为工作介质的单位时间空气流量大，因而在发动机功率相同时，螺旋桨的推力要大得多。一般来说，螺旋桨推进器的气流速度Ve较小，略大于V，几乎与V接近，所以，螺旋桨推进器的推进效率不仅远大于涡喷发动机，还远高于涡扇发动机，因而，它油耗小，有利于实现不作空中加油的超远距飞行；又因涡轮螺旋桨发动机同油耗相关的排热量较少，所以其排气温度相应较低，这对于军用飞机避开敌方红外寻的导弹攻击特别有利；螺旋桨推进器起飞拉力大，着陆时可以反桨减速，这对飞机实现短距起落以及舰载使用也很需要。然而，处在当今高科技迅猛发展的国际环境中，螺旋桨动力装置只有在解决了上述推迟激波产生，有效减小波阻和噪声，从而可使飞机跨越高亚音速区进入超音速飞行之后，螺旋桨飞机的上述多方面优势才具有尖端应用的可靠的现实性。
综上所述，可知本发明不仅对于扩展螺旋桨飞机的民用范围和民用层次，尤其对于扩展螺旋桨飞机的军用范围和军用层次都具有特别重要的现实意义。它对于我国军用新型运输机、空中加油机，特种军用机以及垂直和短距起落飞机、舰载机的研制，都具有独特的功效；它的基本方法，还同样适于新型多用途高速旋翼机的研制。运用本发明新概念螺旋桨作为推进器的飞机，它具有高的推重比和大的空气流量，起飞和着陆滑跑距离短，可从受破坏的跑道或航空母舰起飞着陆；它兼容低亚音速待机和起音速截击冲刺的特性，所以它具有较高的机动能力；它的排气温度低，红外信号最小，因而具有较高的生存力；它耗油最省，具有比喷气飞机大得多的航程；它具有较低的噪声发射，从而能使旋翼机在提高旋翼性能、取得较高前飞速度时，还能获得较优的乘坐舒适性。
本发明新型空气螺旋桨的桨毂1由合金钢或合金铝制作，主桨2、副桨3、桨刀4均可由合金钢、合金铝或复合材料制作。