3.4.1 单独螺旋桨转动
如表3.3所示，随着螺旋桨的引入，整个飞机的升阻力特性有了很大的改变，攻角α=0°，螺旋桨的转动对整个飞机的升力贡献很小，都保持在0附近；而阻力特性表明，在螺旋桨与飞机近距耦合时，即X0/D=0.056时，阻力达到最大，大约螺旋桨推力的20%转化为机体的阻力，此后四个位置均保持相当的数量级。这主要是随着螺旋桨的引入，由于它的转动，整个飞机处在它所产生的滑流区，逆时针转动，会对右机翼产生上洗作用，对左机翼产生下洗作用，右机翼由于受到螺旋桨滑流的上洗作用，机翼的有效迎角增大，升力增加。相反，左机翼由于受下洗气流的影响有效迎角减小，升力下降，两者相互补偿，使得升力系数基本无明显变化，再加上α=0°，因此均保持在0左右的水平。
表3.3 单独螺旋桨转动时对全机气动特性的影响
图3.7 螺旋桨滑流的三维流线
（a）螺旋桨表面粒子释放轨迹图；（b）螺旋桨尾流区域流线分布图
如图3.7所示，螺旋桨旋转产生的轴向诱导速度又会产生诱阻，越靠近机翼，诱阻对整个飞机的影响也就越大，因此阻力在近距耦合时达到了最大。同时由于螺旋桨自身的转动产生推力，虽受后方飞机的反作用力一定的影响，但影响甚微，因此推力基本保持不变，而作用在螺旋桨的扭矩由于无来风，没有受到迎面来流速度的影响，只有来源于自身的转动产生扭矩，因此螺旋桨的扭矩也基本保持不变。
如图3.8所示，在飞行速度不变的情况下，转速增加，桨叶的切向速度增大，进距比
减小，桨叶的迎角增大，所以螺旋桨的推力与扭矩在一定范围内都随着转速的增加而增大。但是螺旋桨的效率并非与转速成正比，假设螺旋桨的转速为ns（r/s），飞行速度为0V，在桨尖处的合速度为
，相应的桨尖
，由此我们可以看出，桨尖马赫数与飞机的飞行速度和螺旋桨直径、转速有直接关系，如果转速太快，当桨尖MaR达到一定值时，由于受空气压缩性的影响，会在桨尖处引起激波损失，从而导致螺旋桨效率急剧下降，并且会产生很大的噪声。为了在最大平飞状态下获得高效率，一般要求桨尖的MaR不大于0.95～0.97，因此在给定的飞行速度的前提下，可通过减小桨尖圆周向速度的方法来减小桨尖MaR，同时也可通过增加螺旋桨实度（增加桨叶数目和桨叶宽度）的方法来限制螺旋桨的直径和转速。此外，合适的桨叶平面形状也可增大桨叶的临界MaR，如采用马刀形螺旋桨，可以增大临界MaR，提高大MaR下的螺旋桨的效率，同时降低噪声。
图3.8 不同转速下螺旋桨产生的推力和扭矩的对比
（a）推力；（b）扭矩