首先,为楼主列举一下目前世界上最大的几种运输机:
①乌克兰安东诺夫An-225型,起飞重量达200吨以上,就是《2012》电影里那一架,六台涡扇发动机。
②美国C-5“银河”重型运输机,4台涡扇发动机。起飞重量略逊An-225。
③美国C-17“环球霸王”/俄罗斯An-124型,均装4台涡扇发动机。可以运载一辆60吨的M1A1坦克/50吨T-90坦克。
至于使用涡轮螺旋桨的运输机里面,最大的是目前在研的欧洲A400M运输机,最大载重量约30吨左右,比之以上几种巨无霸,都差了一个以上的重量级。其余的诸如C-130和使用浆扇发动机的An-70等,载重量都在20吨左右,另外提一个,俄罗斯Mi-26直升机的载重量也达到了20吨,非常惊人。
所以楼主的问题本来就是错误的,越是大型的飞机就越要用涡扇,如果不考虑经济性和耐用性,涡喷甚至更合适!
我还是解释一下吧。 涡桨、涡扇其实工作原理差不太多,就像前面有一位朋友提到的,只不过是涡扇扇叶装在机体内,而且有很多级不同大小的扇叶,空气压缩效率更高而已。其实这个问题的关键就在这里! 飞机都是通过空气的反作用力前进的,单位时间内发动机施加给空气的作用力越大,飞机获得的反作用力就越大,飞机获得的前进力就越大!
飞机螺旋桨是通过旋转来获得动力的。由于螺旋桨是圆形的,在转数一定时,桨叶根部和桨叶尖部的运动速度是不一样的,根部没有问题,关键在尖部,螺旋桨达到一定转数时,叶尖的速度将达到音速,从而产生爆震,而根部此时的速度却慢了许多,这样螺旋桨桨叶受到的扭力就会大到不可承受的地步,而使螺旋桨断裂。 还有“空泡效应”,舰船领域经常出现的名词,也是齿轮减速机出现的原因。空气里一样有。二战时,战斗机的最大速度大多在750km/h以下,无论如何增加马力也很难突破这一障碍。就是受到这一因素的影响,损失了太多的动力。
而喷气式发动机的出现,恰恰解决了这个问题。从根本上改变了飞机发动机向空气施力的方式,从而达到了更高的速度。所以,对于小一点的(这只是相对而言,实际上即便是C-130,那也比普通的军机大得多。),速度要求不那么严格的运输机而言,螺旋桨动力足够用,而且经济性更高。而美国这种强调1小时全球到达的要求,速度更快的喷气式发动机才是首选。 还有一个重要的因素,就是起飞和降落。
运输机是飞机家族里绝对的大块头重量级选手,起飞时需要的升力比别的飞机大得多,所以越快加速到机翼获得足够起飞升力的速度,对于军用运输机来说,跑道的长度就可以越短,适应性就越强。喷气式发动机的强项就在于此。同样的,在降落时,飞机越大越重,惯性就越大,需要的刹车力就越大。涡扇发动机有一项绝活,“反向喷射”。发动机可以将向后的喷射气流转为向前喷射,极大的增加了刹车力,使飞机能够更快的停下来。这对于动辄上百吨的大型运输机来说,无疑是具有极大的诱惑力的。
所以,各国在大型或者战略运输机上,无一例外的采用的都是涡扇动力,只有较小型的战术运输机,才采用更经济的螺旋桨动力。
顺便提一句,小日本的C-X运输机,虽然不大,但采用的也是涡扇动力
军用运输机并不都是用螺旋桨的,用涡扇发动机的有很多。比如中国从俄罗斯进口的伊尔-76,美国的C-5,C17都是喷气式的。
螺旋桨式军用运输机相对涡扇发动机式主要有两个优点:
1.省油
2.采购和维护成本低
3.跑道适应性强,在土质跑道起降时发动机不易吸入异物
主要缺点:
1.飞行速度慢
2.飞行高度低
基于以上优缺点,螺旋桨式军用运输机主要用于中小型的战术运输机,方便在条件比较差的野战机场起降,比如中国的运-8,美国的C-130大力神,欧洲的A-400都属于这种类型的。涡扇式军用运输机主要用于大型战略运输机,要求速度快,载重量大,一般在条件比较好的大型机场起降。俄罗斯的安-124,美国的C-5,C-17都是这种类型的。
涡桨发动机一个优点就是省油。
但是缺点就是速度慢,而且功率比不上涡扇。不过现在用涡桨发动机的运输机速度也越来越快了。
用涡桨的运输机主要是中型和小型运输机。例如C-130系列,我国的运八系列。
大型运输机用涡桨的不多,最新的空客公司的A400M运输机就是采用涡桨发动机的。还有最大的那个是安东诺夫的安多少来着。
用涡扇发动机的运输机主要是大型的战略运输机。例如美国的C-5、C-17系列,俄罗斯的伊尔-76,乌克兰的安-124,安-225(世界上最大的运输机)等。
谁说的?重型战略运输机只能用涡扇发动机,否则根本不可能有足够的动力。小一点的战术运输机用涡轮浆发动机来降低油耗,同时提升短距离的起降能力。
原因大致有两点:
1 性价比,造价便宜还省油,而且运输机别不需要太快的速度
2 技术,看看中国战斗机都用俄罗斯发动机就知道了,涡扇发动机的材料和加工工艺要求十分苛刻