航空發(fā)動(dòng)機(jī)分類與簡(jiǎn)介

一個(gè)種類繁多，用途各不一樣的大家族。大約如下所示：〔助燃劑，所以不能到稠密大氣層之外的空間工作，只能作為航空器的發(fā)動(dòng)機(jī)。一般式發(fā)動(dòng)機(jī)等。發(fā)動(dòng)機(jī)等。按產(chǎn)生推動(dòng)動(dòng)力的原理不同，飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)又可分為直接反作用力發(fā)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)等。氣作功，使空氣加速向后〔向下〕流淌時(shí)，空氣對(duì)螺旋槳〔旋翼〕產(chǎn)生反作用力動(dòng)機(jī)?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)〔氣缸〕內(nèi)燃燒，〔拉〕力。所以，作為飛機(jī)的動(dòng)力裝置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與螺旋槳是不能分割的?！惨弧郴钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)的主要組成〔汽油和空氣〕進(jìn)展燃燒的地方。氣缸內(nèi)容納活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸頭上裝有點(diǎn)燃混合氣的電火花塞〔俗稱電嘴，以及進(jìn)、排氣門。發(fā)動(dòng)機(jī)工作動(dòng)機(jī)殼體〔機(jī)匣〕上的排列形式多為星形或V形。常見的星形發(fā)動(dòng)機(jī)有5個(gè)、7個(gè)、9個(gè)、14個(gè)、18個(gè)或24個(gè)氣缸不等。在單缸容積一樣的狀況下，氣缸數(shù)目種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿用來連接活塞和曲軸。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出曲軸還要帶動(dòng)一些附件〔如各種油泵、發(fā)電機(jī)等。氣門機(jī)構(gòu)用來掌握進(jìn)氣門、排氣門定時(shí)翻開和關(guān)閉?！捕郴钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。115即燃燒一公斤15公斤的空氣。4OO度左右。壓縮是氣體的壓強(qiáng)大大提高，以便增加它燃燒后的做功力量?！彩业娜莘e?；旌蠚怏w被壓縮的程度，可以用這兩個(gè)容積的比值來衡量。這個(gè)比58，壓縮比越大，氣體被壓縮得越厲害，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率也就越大。0.01530米。氣體猛烈膨脹，壓強(qiáng)急劇增高，可達(dá)6O到752023到250O度。燃燒時(shí)，局部溫度可能到達(dá)三、四千度，燃?xì)饧拥交钊系臎_擊力可15噸?；钊谌?xì)獾膹?qiáng)大壓力作用下，向下死點(diǎn)快速運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)連桿也門下跑，連桿便帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)起來了。這個(gè)沖程作預(yù)備的。后排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門翻開，活塞又由上死點(diǎn)下行，開頭了的一次循環(huán)。件外，還需要一些其他必要的裝置和構(gòu)件?！踩郴钊胶娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)心工作系統(tǒng)、〔〔一般為電動(dòng)起動(dòng)機(jī)、散熱系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)等。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一種空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。它通常由進(jìn)氣道〔又稱擴(kuò)壓器、燃燒室、推動(dòng)噴管三部組成。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)沒有壓氣機(jī)〔也就不需要燃?xì)鉁u輪，所以又稱為不帶壓氣機(jī)的空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。進(jìn)氣道中減速，將動(dòng)能轉(zhuǎn)變成壓力能〔例如進(jìn)氣速度為3倍音速時(shí)，理論上可使37倍〔一般為煤油混合燃燒，將溫度提高到2023一2200℃甚至更高，高溫燃?xì)怆S后經(jīng)推動(dòng)噴管膨脹加速，由噴口高速排出而產(chǎn)生推力。沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推力與進(jìn)氣速度有關(guān)，如進(jìn)氣速度為32OO千牛。機(jī)分為亞音速、超音速、超群音速三類。一、亞音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)用在亞音速航空器上，如亞音速靶機(jī)。二、超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)〔燃燒室入口為亞音速氣流和收斂形音速～6倍音速，用于超音速靶機(jī)和地對(duì)空〔一般與固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)相配合。三、超群音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)第三種發(fā)動(dòng)機(jī)稱為超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)。脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)德國(guó)納粹在其次次世界大戰(zhàn)的后期，曾用它來推動(dòng)V-1發(fā)燃燒室，最終是特別設(shè)計(jì)的長(zhǎng)長(zhǎng)的尾噴管。40～50次。的優(yōu)點(diǎn)。但它只適于低速飛行〔64～8O0公里，飛行高它的應(yīng)用受到限制。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)勞動(dòng)人民首先制造出來的。早在唐代初年(約在七世紀(jì)〕現(xiàn)代的固體燃料火箭是一樣的。置，都是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。是燃料〔燃燒劑〕加氧化劑的合稱。一、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)酯、聚丁二烯、端羥基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等?！残切蔚?。藥柱置于燃燒室〔一般即為發(fā)動(dòng)機(jī)殼體〕中。在推動(dòng)劑燃燒時(shí)，燃燒102～2×107金鋼、鈦合金或復(fù)合材料制造，并在藥柱與燃燒內(nèi)壁間裝備隔熱襯?！惭b黑火藥或煙火劑成。通電后由電熱絲點(diǎn)燃黑火藥，再由黑火藥點(diǎn)火燃藥拄。系統(tǒng)組成噴管組件。該系統(tǒng)能轉(zhuǎn)變?nèi)細(xì)鈬娚浣嵌龋瑥亩鴮?shí)現(xiàn)推力方向的轉(zhuǎn)變。藥柱燃燒完畢，發(fā)動(dòng)機(jī)便停頓工作?！惨步斜韧屏Γ前l(fā)動(dòng)機(jī)推力與每秒消耗推動(dòng)劑重量的比值，單位為秒。固體復(fù)起動(dòng)困難，從而不利于載人飛行。和飛機(jī)起飛的助推發(fā)動(dòng)機(jī)。二、液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)儲(chǔ)存在不同的儲(chǔ)箱中。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一般由推力室、推動(dòng)劑供給系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)掌握系統(tǒng)組成。嘴、燃燒室、噴管組件等組成，見圖。推動(dòng)劑通過噴注器注入燃燒室，經(jīng)霧化，2O0〔20OMP300～400O℃，故需要冷卻?！矚鈮菏健澈捅脡菏絻深惞┙o系統(tǒng)。擠壓式供給系統(tǒng)是利用〔氧化劑、燃燒劑的流量是靠減壓器調(diào)定的壓力掌握〕劑。的。工作參數(shù)主要指推力大小、推動(dòng)劑的混合比。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是比沖高〔25～5OO秒，推力范圍大〔火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主要用作航天器放射、姿勢(shì)修正與掌握、軌道轉(zhuǎn)移等。三、其他能源的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)〔一〕電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是利用電能加速工質(zhì)，形成高速射流而產(chǎn)生推力的火箭發(fā)動(dòng)氨等氣體。其產(chǎn)生高速噴氣流而產(chǎn)生推力?！搽娮杓訜峄螂娀〖訜帷彻べ|(zhì)〔氫、胺、肼等，使其氣化；經(jīng)噴管膨脹加速后，由噴口排出而產(chǎn)〔汞、銫、氫等〕從貯箱輸入電離室被電離成離比沖〔70O～250O秒、極長(zhǎng)的壽命〔可重復(fù)起動(dòng)上萬次、累計(jì)工作可達(dá)上萬小時(shí)。但產(chǎn)生的推力小于10ON。這種發(fā)動(dòng)機(jī)僅適用于航天器的姿勢(shì)掌握、位置保持等。〔二〕核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)6500～1100O米／秒的速度從噴口排出而產(chǎn)生推力。核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比沖高〔250～1000秒〕壽命長(zhǎng)，但技術(shù)簡(jiǎn)單，只適用于長(zhǎng)期工作的航天器。這種發(fā)動(dòng)論探究階段。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)固定的推動(dòng)模式，很少有人提出過質(zhì)疑。10000米以上，但3000千瓦，但飛機(jī)的速度仍沒有明顯的800應(yīng)運(yùn)而生。大小相等方向相反的反作用力。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，從前端吸入大量的空氣，燃燒后高速噴出，在此過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)向氣體施加力，使之向后加速，氣體也給我們玩過的爆竹，就是依靠尾部噴出火藥氣體的反作用力飛上天空的。高溫耐熱材料。1930年，弗蘭克．惠特爾取得了他使用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一形成了現(xiàn)代渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的根底。4個(gè)階段是分時(shí)個(gè)局部，就對(duì)應(yīng)著活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)工作位置。了單靠速度沖壓，不需壓氣機(jī)的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。增壓的主要部件。氣流在渦輪中膨脹所做的功正好等于壓氣機(jī)壓縮空氣所消耗的功以及傳動(dòng)附件，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力就是這一局部燃?xì)獾哪芰慷鴣淼?。作用的推力。一般來講，但是，由于渦輪材料等的限制，目前只能到達(dá)1650K左右，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)有時(shí)需的燃?xì)馀c噴入的燃油混合再次燃燒，由于加力燃燒室內(nèi)無旋轉(zhuǎn)部件，溫度可達(dá)2023K1.5倍左右。其缺點(diǎn)就是油耗急劇加大，同時(shí)十幾秒，多用于起飛或戰(zhàn)斗時(shí)，在高空則可開較長(zhǎng)的時(shí)間。(以下圖)扇發(fā)動(dòng)機(jī)等。其快速取代了后者，成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主流。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)并開頭在其他飛機(jī)中開頭得到應(yīng)用。輸機(jī)上卻是不行承受的。實(shí)際上包括兩個(gè)局部，即熱效率和推動(dòng)效率〔具體解釋見后邊的帖子。為提高發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)參數(shù)沖突的要求，致使渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的總效率難以得到較大的提升。排風(fēng)扇，風(fēng)扇后的氣流分為兩局部，一局部進(jìn)入壓氣機(jī)〔內(nèi)涵道，另一局部則不經(jīng)過燃燒，直接排到空氣中〔外涵道。由于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)一局部的燃?xì)饽転樘岣邿嵝识岣邷u輪前溫度后，可以通過調(diào)整渦輪構(gòu)造參數(shù)和增大風(fēng)扇直渦輪前溫度總是有利的不同，這兩類發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造參數(shù)也大不一樣。8塞式發(fā)動(dòng)機(jī)高，在現(xiàn)代大型干線客機(jī)、軍用運(yùn)輸機(jī)等最大速度為M0.9左右的飛渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比氣發(fā)生器。涵道與內(nèi)涵道的流量之比，叫做涵道比，也叫流量比。加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)1.0以下。在高速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的加力翻開，外涵道的空氣和渦輪后的燃?xì)馔浦乇却蟮奶攸c(diǎn)，目前已在一代殲擊機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是熱機(jī)的一種。1。A－B為定溫加熱膨脹過程，參加的熱量q1全部對(duì)外做功；C－D為定溫放熱收q2放出，B-CD-A過程相互抵消。因此，一個(gè)循環(huán)的做功輸出：W=q1－q2即為陰影局部的面積。那么，卡諾循環(huán)熱機(jī)的熱效率：n=W/q1=1－T2/T1T1，或降低低T2。的熱效率。推動(dòng)效率即：/進(jìn)排氣的機(jī)械能之差〔等于飛機(jī)飛行速度氣速度有關(guān)：推動(dòng)效率2/(1+排氣速度/進(jìn)氣速度)越大，推動(dòng)效率越低渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)一般來說，現(xiàn)代不加力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比是有著不斷加大的趨勢(shì)的。對(duì)于一架低速〔500～600km/h〕的飛機(jī)來說，在肯定的渦輪前溫度下，其適當(dāng)?shù)?0以上，這明顯是發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造所無法承受的。為了提高效率，人們干脆便拋去了風(fēng)扇的外涵殼體，用螺旋槳代替了風(fēng)扇，1000轉(zhuǎn)/分，為使渦輪和螺旋槳都工作在正常的范圍內(nèi)，需要在它們之地位。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。5%左右，為了驅(qū)動(dòng)大功率的螺旋2～6級(jí)。功率大，功重比〔功率/重量〕10000馬力，功重比為4以上；而活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)最大不過三四千馬力，功重比2左右。其次，由于削減了廉價(jià)。受到螺旋槳效率的影響，它的適用速度不能太高，一般要小于900km/h。目前在應(yīng)用。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)直升機(jī)和垂直／短距起落飛機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。越來越普遍，渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)才獲得獨(dú)立的地位。)，而且主要用在直升機(jī)和垂直／短距起落飛機(jī)上。排。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)~是用于直升機(jī)的，它與旋翼協(xié)作，構(gòu)成了直升機(jī)的動(dòng)力裝置。依據(jù)渦輪風(fēng)扇發(fā)有限制的?！阏f，通過旋翼的空氣流量是通過渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量的500-1000倍。2.5以上。而且就發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的功率來600010000馬力，活塞發(fā)動(dòng)則相差很遠(yuǎn)。在經(jīng)濟(jì)性上，渦輪軸發(fā)動(dòng)上。螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)是一種介于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)之間的一于爭(zhēng)論和試驗(yàn)階段。螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造見圖，它由燃?xì)獍l(fā)生器和一副螺槳-風(fēng)扇〔由于實(shí)在無法給這個(gè)又象螺旋槳又象風(fēng)扇的東東起個(gè)名字，只好叫它螺槳-風(fēng)扇〕組成。螺槳-風(fēng)扇由渦輪驅(qū)動(dòng)，無涵道外殼，裝有減速器，從這些來看它有一點(diǎn)象螺旋槳；但是它的直徑比一般螺旋槳小，葉片數(shù)目也多〔6～8葉又寬，而且前緣后掠，這些又有些類似于風(fēng)扇葉片。據(jù)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，涵道的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)盡管效率較高，但由于螺旋槳的速度限制無法應(yīng)用于M0.8~M0.95的現(xiàn)代高亞音速大型寬體客機(jī)，