关于螺旋桨的问题

Question

一个简单的物理问题
螺旋桨是把空气"铲"到叶片后形成高压区(原因请观察螺旋桨形状),让空气推动螺旋桨前进,进而带动飞机前进
现在假设一种情况（当然只是假设，设定一种特定的环境）
螺旋桨被固定在一个高出地面一定高度的位置，有强劲的动力驱使它旋转，这个动力是无限大的，螺旋桨的强度和固定它的装置的强度都是无限大的，可以使桨叶无论怎样都不会断裂和发生变形，同时保证螺旋桨在固定位置旋转.....随着动力增大，桨叶的旋转速度原来越快，所形成的牵引气流也越来越大....由于大气压的原因，会不会出现一种情况？就是 转速超过一定速度后，牵引力不在上升？因为前方的气体跟不上螺旋桨的速度，来不及被“删”到后面呢？因为桨叶每转动一下，前方的空气就被“删”到后面，但速度道道一定程度，会出现真空...而大气压力是恒定的，造成转速上升，牵引力却不上升呢？

Answer 1

气动螺旋桨到底是依靠低压吸力还是高压推力，我不能确定。我个人感觉这个力量是由于螺旋桨的运动，导致前后的压力差，从而反作用在桨体上，使之前进。

你的问题是关注螺旋桨的牵引力，机体速度，并是在某种特定的理想情况下发生。
螺旋桨的介质是空气，当然这种飞机一般不大了。
我研究的轮船的螺旋桨，水为介质。其大体情况更加和你的类似。就是在某种定型的船体和桨体的状况下，船速是有极限值的。这个数值可以大概的从船体模型算出来。当到达速度极限之后，发动机即螺旋桨的转速可以继续增大，牵引力输出也会增加，不过转换为实际的功率不会增加了。

其实我个人觉得这个问题不能从简单的物理问题看。那没有任何意义。因为没有这么理想的情况，实际要考虑很多的成本及使用人员的舒适性。

希望可以给你提供参考

Answer 2

首先指出你一个错误，不管螺旋桨还是机翼，推力/拉力主要是来自低压区的吸力，而不是高压区的推力。在这种极端环境下，我想螺旋桨的动力确实会出现极限，转速上升而拉力不变。不过一般在这种极端情况出现之前，螺旋桨的转速会先出现极限，因为在螺旋桨桨尖接近音速时，阻力会大幅度上升。

Answer 3

不用假设，这是很现实的问题，依靠外源工质作用力的加速方法必然存在速度极限。
螺旋桨发动机最大的问题是桨叶失速，不是空气“稀薄”
喷气式发动机最大的问题是进气流量，有点类似你的“空气稀薄”问题
只有“自力更生”的火箭发动自己，什么都靠自己，所以无往不利。