活塞式戰機螺旋槳槳葉的發展史就是一部空軍戰機的進化史

F4U「海盜」戰鬥機，其螺旋槳非常具有機械美感

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現在來說，對於一個國家的軍隊，空軍的重要性是不言而喻的。相比與陸軍和海軍而言，空軍無疑是一個年輕的軍種，空軍在第一次世界大戰才剛剛興起，但是在第二次世界大戰中就奠定了其不可撼動的重要地位。雖然現在的天空已經是噴氣式戰鬥機的天下，但是在戰機一展身手的二戰期間，大家用的都還是活塞發動機，都需要有標誌性的螺旋槳來驅動戰機，說句題外話，小編認為螺旋槳不失為一種美的體現。今天的話題也是和螺旋槳有關的，我們來淺談一下螺旋槳槳葉的數量。

Bf-109戰鬥機，二戰期間德國的主力戰機

能夠注意到這個方面的肯定也是比較細心的小夥伴了，畢竟相比於戰機威風的外觀，決定火力的武器配置等方面，螺旋槳槳葉的數量看上去就有些微不足道了，就算是注意到了螺旋槳槳葉數量的不同，可能也不會太放在心上。其實螺旋槳槳葉的設計是有不少的學問的，畢竟對於螺旋槳飛機來說，全靠螺旋槳將發動機功率轉化為飛機推動力。接下來簡單地向大家介紹一下螺旋槳設計時需要考慮的東西，讓大家切實感受一下螺旋槳的選擇確實不是那麼簡單。

英國駱駝式戰鬥機，採用兩葉木質螺旋槳

簡單的介紹兩個公式，一個是螺旋槳的拉力公式：，一個是克服螺旋槳阻力矩所需的功率公式：。式中是拉力係數，是功率係數，為空氣密度，n為螺旋槳轉速，D為螺旋槳直徑。而在這其中，和取決於螺旋槳的幾何參數，這些幾何參數就包括螺旋槳直徑，槳葉數目、實度、槳葉角、幾何螺距、實際螺距、理論螺距等。列出這些公式參數目的並不是對螺旋槳設計進行學術探究，而是想要表示螺旋槳並不是隨隨便便就弄出來了，而是非常考究的。今天我們也不討論別的，就來看看螺旋槳槳葉數量和戰機性能之間有什麼聯繫。

英國颶風式戰鬥機，採用三葉式螺旋槳

為了能夠比較形象的說明螺旋槳數量變化的意義，主要採用舉例的方法來直觀地展現。對於螺旋槳戰鬥機來說，螺旋槳葉數比較常見的是2到5葉，而在其中2葉和5葉的感覺又要少見一些。2葉的螺旋槳呢，多見於第一次世界大戰期間的戰鬥機，一戰期間的戰鬥機，發動機功率比較低，以英國的駱駝式戰鬥機為例，其海軍型裝備的發動機功率150馬力，最大速度200千米/小時，陸基型可能發動機功率還要小一些，陸基型的最大速度只有195千米/小時。所以對於一戰時期的戰鬥機，木質的兩葉螺旋槳已經可以在發揮出發動機動力的同時承受住發動機對螺旋槳的力。

採用三葉螺旋槳的噴火式戰鬥機

而隨著時代的發展，到了二戰時期，戰鬥機發動機的功率有了明顯上升，在二戰中我們就不怎麼能看得見使用兩葉螺旋槳的戰鬥機了，我們還是走英國戰機的發展路線，以颶風式戰鬥機為例，颶風式戰鬥機MkⅠ型裝備灰背隼ⅩⅩ型發動機，功率1185馬力，最大時速511千米/小時，颶風式戰鬥機採用的就是三葉螺旋槳。再說說另一款更加著名的英國戰鬥機，噴火式戰鬥機MkⅤ型裝備一台灰背隼45發動機，發動機功率1440馬力，最大時速603千米/小時，也同樣採用的是二戰常見三葉的螺旋槳。到這裡可能還看不出來什麼，我們接著往下看。

採用四葉螺旋槳的噴火式戰鬥機

噴火式戰鬥機Mk Ⅸ型，就換裝了一台灰背隼61型發動機，雖然沒有具體的功率數值，但是可以知道的是其飛行速度可以達到656千米/小時，所以其發動機的功率肯定是有所提升的。同時，噴火式戰鬥機Mk Ⅸ型的螺旋槳也不再是三葉螺旋槳，而是換裝了一個四葉螺旋槳。到這裡應該就可以發現，螺旋槳槳葉的數量應該是和發動機功率有關係的，發動機功率越大，就會採用葉數更多的螺旋槳來與之匹配，是發動機的功率能夠更好地轉化為飛機的動力。

採用五葉螺旋槳的噴火式戰鬥機

最後我們再來看看噴火式戰鬥機MkⅩⅥ型，它裝備了一台灰背隼266發動機，飛行速度可以達到720千米/小時，已經是二戰期間螺旋槳戰鬥機能夠達到的巔峰水平了。而噴火式戰鬥機MkⅩⅥ型使用的是五葉螺旋槳，使得螺旋槳葉數與發動機功率之間的關係更加明顯了。雖然結論可能不夠嚴密，但我們從螺旋槳戰機的發展中確實可以發現，隨著發動機功率的提高，螺旋槳葉數呈現一個增加的趨勢。從理論上說，為了使螺旋槳能夠匹配發揮發動機的功率，還可以選擇增加螺旋槳葉長度的方法，但是螺旋槳葉肯定不可能無限制地加長，而且還要限制螺旋槳的轉速不能過快，所以增加螺旋槳葉數就成為了常用的適應發動機功率提高螺旋槳推力的方法。

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