从图中还可以看到，气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值对某个螺旋桨的 某个 剖面，剖面迎角随该比值变化而变化迎角变化，拉力和阻力矩也随之变化用进矩比J” 反映桨尖处气流角，J=V/ nD式中D—螺旋桨直径理论和 试验证明：螺旋桨的拉力(T), 克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(n)可用下列公式计算：T=Ctp n2D4P=Cppn3D5n=JCt/Cp式中：Ct—拉力系数；Cp—功率系数；p—空气密度；n—螺旋桨转速；D—螺旋桨直径 其中Ct和Cp取决于螺旋桨的几何参数，对每个螺旋桨其值随J变化图1—1—21称为 螺 旋桨的特性曲线，它可通过理论计算或试验获得特性曲线给出该螺旋桨拉力系数、功 率 系数和效率随前进比变化关系是设计选择螺旋桨和计算飞机性能的主要依据之一 从图形和计算公式都可以看到，当前进比较小时，螺旋桨效率很 低对飞行速度较 低而发 动机转速较高的轻型飞机极为不利例如：飞行速度为72千米/小时，发动转 速为6500 转/分时，n=32%因此超轻型飞机必须使用减速器，降低螺旋桨的转速，提高进距比， 提高螺旋桨的效率二、几何参数直径(D)：影响螺旋桨性能重要参数之一。
一般情况下，直径增大拉力随之增大，效率随之 提高所以在结构允许的情况下尽量选直径较大的螺旋桨此外还要考虑螺旋 桨桨尖气流 速度不应过大(V0.7音速)，否则可能出现激波，导致效率降低桨叶数目(B)：可以认为螺旋桨的拉力系数和功率系数与桨叶数目成正比超轻型飞机一般 采用结构简单的双叶桨只是在螺旋桨直径受到限制时，采用增加桨叶数目的方 法使螺旋 桨与发动机获得良好的配合实度(o)：桨叶面积与螺旋桨旋转面积(nR2)的比值它的影响与桨叶数目的影响相似随 实度增加拉力系数和功率系数增大桨叶角(B)：桨叶角随半径变化，其变化规律是影响桨工作性能最主要的因素习惯上以70% 直径处桨叶角值为该桨桨叶角的名称值螺距：它是桨叶角的另一种表示方法图1—1—22 是各种意义的螺矩与桨叶角的关 系 几何螺距(H)：桨叶剖面迎角为零时，桨叶旋转一周所前进的距离它反映了桨叶角的大 小，更直接指出螺旋桨的工作特性桨叶各剖面的几何螺矩可能是不相等的习 惯上以 70% 直径处的几何螺矩做名称值国外可按照直径和螺距订购螺旋桨如 64／34，表示该桨直 径为 60 英寸，几何螺矩为 34 英寸实际螺距(Hg):桨叶旋转一周飞机所前进的距离。
可用Hg=v/n计算螺旋桨的实际螺矩值 可按H = 1.1〜1.3Hg粗略估计该机所用螺旋桨几何螺矩的数值理论螺矩(HT)：设计螺旋桨时必须考虑空气流过螺旋桨时速度增加，流过螺旋桨旋转平面的 气流速度大于飞行速度因而螺旋桨相对空气而言所前进的距离一理论螺矩将大于实际螺 矩三、螺旋桨拉力在飞行中的变化1．桨叶迎角随转速的变化在飞行速度不变的情况下，转速增加，则切向速度(U)增大，进距比减小桨叶迎角增大，螺 旋桨拉力系数增大(图 1 —1—20 所示)又由于拉力与转速平方成正比，所以增大油门时， 可增大拉力2．桨叶迎角随飞行速度的变化： 在转速不变的情况下，飞行速度增大，进距比加大，桨叶迎角减小，螺旋桨拉力系数减小 如图 1 —1 —20 所示，拉力随之降低当飞行速度等于零时，切向速度就是合速度，桨叶迎角等于桨叶角飞机在地面试 车时， 飞行速度(V)等于零，桨叶迎角最大，一些剖面由于迎角过大超过失速迎角气动性能变坏， 因而螺旋桨产生的拉力不一定最大3．螺旋桨拉力曲线： 根据螺旋桨拉力随飞行速度增大而减小的规律，可绘出螺旋桨可用拉力曲线 4．螺旋桨拉力随转速、飞行速度变化的综合情况： 在飞行中，加大油门后固定。
螺旋桨的拉力随转速和飞行速度的变化过程如下： 由 于发动机输出功率增大，使螺旋桨转速(切向速度)迅速增加到一定值，螺旋桨拉 力增加 飞行速度增加，由于飞行速度增大，致使桨叶迎角又开始逐渐减小，拉力也随 之逐渐降低， 飞机阻力逐渐增大，从而速度的增加趋势也逐渐减慢当拉力降低到一定 程度(即拉力等于 阻力)后，飞机的速度则不再增加此时，飞行速度、转速、桨叶迎角 及螺旋桨拉力都不变， 飞机即保持在一个新的速度上飞行四、螺旋桨的自转：当发动机空中停车后，螺旋桨会象风车一样继续沿着原来的方向旋转，这种现象， 叫螺旋 桨自转螺旋桨自转，不是发动机带动的，而是被桨叶的迎面气流“推着”转的它不但不能 产生拉 力，反而增加了飞机的阻力从 图 1—1—24 中看出，螺旋桨发生自转时，由于形成了较大的负迎角桨叶的总空 气动 力方向及作用发生了质的变化它的一个分力(Q)与切向速度(U)的方向相同，成为推动桨 叶自动旋转的动力，迫使桨叶沿原来方向续继旋转：另一个分力(-P)与速度方向相反，对 飞行起着阻力作用一些超轻型飞机的发动机空中停车后由于飞行速度较小，产生自旋力矩不能克服螺 旋桨的 阻旋力矩时螺旋桨不会出现自转。
此时，桨叶阻力较大，飞机的升阻比(或称滑 翔比)将大 大降低五、螺旋桨的有效功率：1．定义：螺旋桨产生拉力，拉着飞机前进，对飞机作功螺旋桨单位时间所作功， 即为 螺旋桨的有效功率公式：N桨=PV式中：N桨一螺旋桨的有效功率；P—螺旋桨的拉力；V—飞行速度 2．螺旋桨有效功率随飞行速度的变化：(1) 地面试车时，飞机没有前进速度(V=0)，拉力没有对飞机作功，故螺旋桨的有效功率为 “零”2) 飞行速度增大时，从实际测得的螺旋桨有效功率曲线：在 OA 速度范围内，螺旋桨的效功率随飞行速度的增大而增大；在大于该速度范围后螺旋 桨有效功率则随飞行速度的增大而减小在0A速度范围内，当飞行速度增大时，拉力减 小较慢，随速度的增大，螺旋桨有效功率逐渐提高当飞行速度增大到A时，螺旋桨的有 效功率最大当飞行速度再增大时，由于拉力迅速减小，因此随着飞 行速度的增加而螺旋 桨有效功率反会降低螺旋桨是发动机带动旋转的，螺旋桨的作用是把发动机的功率转变为拉着飞机前进的有效功 率螺旋桨有效功率与发动机输出功率之比，叫螺旋桨效率n=N桨/n有效你的飞机竣工了，工艺品一般的招人喜爱可要让她顺利飞起来，发动机是不可或缺的。
但， 多大马力能飞起来呢？我们先温习一下马力的定义：1马力=735N/M，约等于75公斤/米/秒，也就是1马力可以把 75 公斤在 1 秒钟提升 1 米接着看看你的飞机的升阻比，一般一战时期的飞机可以做到 15带螺旋桨整流罩，采用梯 形机翼的二战飞机由于速度的提高，也在15左右现代的歼击机亚音速时可以达到10（速 度越高时升阻比变的越差）自制飞机的技术含量和外形，差不多和一战飞机类似，一般可 达到 15，那么，假设你的飞机最大起飞重量是280公斤（飞机110公斤，不超过国家有关 超轻型飞机规定，载2个胖子170公斤），那么，在升阻比为15的情况下，需要18.67公斤 拉力，合0.249马力当然， 0.249马力只能拉动飞机以每秒1 米速度前进，是绝对飞不起 来的，要根据翼型表查你的翼型和面积在多高速度能产生280 公斤升力比如最低离地速度 60公里可以产生280公斤升力，那么合17米/秒，也就是最低需要4.233马力的拉力才能保 证飞机起飞计算进螺旋桨效率，合理的手工浆在效率 70％以上，保守取 0.6 左右那么 4.233—0.6=7.05马力，也就是你的飞机7.05马力可以载170公斤顺利起飞。
如果你体重70 公斤，加上飞机110公斤，总重180公斤，那么4.7马力就足够起飞了当然，马力越大越 好，你不能把7.05马力的发动机在最高油门长时间运转，发动机绝对受不了，一般经验是， 在一半马力可以起飞，在四分之三马力较长时间快速巡航全马力是冲刺的那么，这样算 来， 90公斤单人乘坐在10马力比较合适，这个数据在蟋蟀机上得到验证那么90公斤双 人乘坐的15马力比较合适以上估算比较保守，反过来如果命题为最小马力起飞，那么可以这么做：飞机做的比较流线， 升阻比达到20，乘客体重75公斤，取大翼面的满足40公里起飞，螺旋桨做的效率达到80%， 那么185—20=9.25公斤，9.25—75=0.123马力，起飞速度11米/秒，那么0.123x11=1.35马力 拉力，考虑螺旋桨效率0.8， 1.35—0.8=1.68，也就是1.68马力发动机开足油门，就可以飞起 来， 3 马力小马就能流畅飞行减小动力可以从以下途径挖掘： 1减小阻力 2减轻总重 3加大翼面积其中1、2条是有 限度的，不可能把飞机造成锥子，更不可能硬把体重减到50公斤，在功率有限的情况下， 只有增大翼面积，降低飞行速度来提高升力，理论上讲，这个途径是无限大的。
事实上莱特 兄弟就是这么巧妙做到的，那时，莱特兄弟的飞机总重接近900公斤，动力却只有12马力， 那么只有增大机翼面积这一条途径——因为速度越低，升阻比越好，这也是慢速大直径浆效 率更高的原因，因为线速度更低人力飞机在这方面做的较好，采用碳纤维材料和塑料薄膜等轻质材料，流线外形，特别是采 用大面积薄膜机翼，以满足极慢速起飞和飞行所需升力人的长时间功率只有0.4马力，人 力飞机总重不超过100公斤（含人），所以飞行速度只有每秒几米。