一、概述
固定翼飞机的螺旋桨是一种在空气中旋转将发动机转动功率转化为推进力或升力的装置。以Y12IV飞机为例，采用的是HC-B3TN-3B/T10173NB-3型三叶金属螺旋桨，具有恒速、顺桨和反桨的特性。在飞行中，这种螺旋桨可根据飞行需要调整桨叶角用以匹配发动机的功率进而提高飞机的工作效率。所以说螺旋桨是飞机动力装置的重要组成部分。
二、螺旋桨的组成及工作原理
1.螺旋桨的组成
螺旋桨由桨叶、桨毂、变距机构、整流罩（桨帽）等组成。如图1所示。
2、螺旋桨的工作原理
螺旋桨的桨距角受控于桨缸中的滑油压力。螺旋桨的配重及顺桨弹簧总有使螺旋桨变高距的趋势，而作用在螺旋桨桨缸中的滑油压力有使螺旋桨变低距的趋势。在飞机正常飞行时，调速器感受发动机的转速而使调速器敏感元件离心块运动从而使先导活门移动，这样，通向螺旋桨桨缸中的滑油通道打开或关闭。当发动机转速变小时，先导活门下降，滑油压力上升，使桨缸通过连杆带动桨叶向小桨距变化；当转速变大时，先导活门向上运动，桨缸中的滑油压力下降。在配重和顺桨弹簧的作用下，螺旋桨变大距，直到螺旋桨的桨距和发动机转速匹配为止。当螺旋桨的桨距进入贝它范围时，螺旋桨的桨缸凸台和低距止动杆上的低距止动螺母底平面相接触，随着桨距的降低，螺旋桨桨缸通过低距止动螺母带动反桨杆及贝它活门运动，从而，功率杆直接控制螺旋桨桨距和转速。
3、实际应用中的故障分析
在螺旋桨的使用过程中，会有一定的故障发生，下面对几种常见的故障现象进行分析检查。
故障现象一
我公司Y12IV型机在使用过程中，遇到过桨叶曲面出现损伤，经测量为0.9mm深度的凹坑，因为任何尺寸的凹坑、磕伤或划伤都会产生应力梯级，可能造成桨叶开裂。通过查找螺旋桨用户手册139，桨叶表面或桨叶前缘或后缘上任何尺寸的凹坑、磕伤或划伤，若宽度或深度超过0.031 英寸（0.79 毫米），则必须在飞行前去除，所以要对此桨叶进行修理才能进行下一次的飞行。再通过手册知道，桨叶的前缘和后缘修理、端面和曲面修理修理区域是不一样的，前缘和后缘的修理区域应为：凹坑深度 x 10，端面和曲面的修理区域应为：凹坑深度 x 20，所以要用锉刀去除损坏区域底部的材料直到损伤区域的两侧，维持原装叶型的大致形状，锉出一个0.9*20=18mm的修理区域， 然后用粗砂纸打磨，抛光，用细砂纸去除锉刀痕迹，再用10倍放大镜检查修理区域，确保不再有损伤痕迹、锉刀痕迹的存在，然后再对修理区域进行防腐工作，涂上阿洛丁，待自然干后，用厂家许可的漆对修理区域进行修补，完成修理。
故障现象二
螺旋桨飞机的日常使用中，有时会遇到螺旋桨的滑油或润滑油脂出现渗漏。出现这种情况要从以下几种情况进行分析，排除故障：
1. 突然发生的异常滑油或润滑脂泄漏考虑是螺旋桨桨毂的问题，要立即对桨榖进行如下检查：
a. 拆下整流罩,在清洗前要进行详细目视检查，因为泄漏的油脂会存留在裂纹里，所以裂纹会很明显，如果清洁干净可能不易发现。
b. 详细目视检查桨毂来定位渗漏点，只要对飞行安全没有影响，如渗漏点为非重要部件例如O型圈，或密封圈，垫片，可以在下次定检时完成。
c. 如果怀疑有裂纹，必须在下次飞行前做额外检查。这些检查必须是授权人员或授权修理厂，这种检查通常包括使用非破坏性方法拆卸螺旋桨，并检查零件。
故障现象三
在螺旋桨飞机的使用过程中出现喘振现象（发动机转速增加/降低幅度大，发生一次或两次后，又回到设定的转速）。此时查找螺旋桨用户手册139，进行下面的操作：
a.启动发动机、进行加温操作。
b. 在整个桨叶工作角度范围内，从反桨距或低桨距到高桨距循环一周并重复该步骤三次。
注1：执行此项的工作是为了排净螺旋桨液压系统中的空气，并将加热的油引入桨缸，因为螺旋桨液压系统内的滞留空气会造成桨距调节不精确，导致螺旋桨喘振。
注2：首次从小桨叶角调到大桨叶角时俯仰变化响应可能较慢，但第二次和第三次循环时响应速度应该会增加。
c. 确认从反桨距或低桨距到高桨距的工作范围以至在整个工作范围内都工作正常。
d.关闭发动机。
三、 螺旋桨的使用维护建议及存放
维护建议：
螺旋桨在使用过程中应按照螺旋桨生产厂家的手册要求, 定期对螺旋桨桨叶、桨毂、操纵装置和附件进行润滑和检查。以Y12IV飞机为例，根据螺旋桨用户手册139，螺旋桨需要在100H/6M进行润滑工作，在400H/12M 进行螺旋桨组件的检查工作包括：
a分解螺旋桨整流罩，检查整流罩表面有无变形、掉漆和腐蚀等缺陷；
b检查桨叶安装是否牢靠，检查桨叶上是否有刻痕、缺口、裂纹、擦伤等缺陷，并在修理过的部位进行化学处理。
c检查所有可见螺旋桨零部件是否有裂纹、磨损或不安全情况；检查桨毂与发动机法兰盘连接是否牢靠，连接螺栓是否锈蚀，保险应完好。
d检查滑油和润滑脂的渗漏。
e如果怀疑桨叶轨迹有问题，检查桨叶轨迹。
结语：
根据螺旋桨手册，螺旋桨存放的环境条件为湿度应维持在低于85%、无盐无腐蚀、温度变化幅度不应超过+10°C，我公司螺旋桨有专用的螺旋桨储藏间，挂有温湿度计，随时监控螺旋桨的储藏环境，可以满足螺旋桨的存放条件。
参考文献
[1]航空器动力装置修理（PWT）. 民用航空器部件修理项目培训系列教材，2009.5
[2]螺旋桨用户使用手册139. HARTZELL公司，2021.03
