航空发动机知识大全
航空发动机原理知识点精讲
航空发动机原理知识点精讲航空发动机是现代飞机的关键动力装置，它负责提供足够的推力推动飞机向前飞行。
理解航空发动机的工作原理对于飞行员和工程师而言非常重要，因此本文将对航空发动机的一些关键知识点进行精讲。
一、航空发动机的分类航空发动机主要分为喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机两大类。
1. 喷气式发动机喷气式发动机是目前大多数商用飞机所采用的发动机类型。
它的工作原理是将外界空气经过压缩、燃烧和膨胀等过程，最终喷出高速气流产生反作用力推动飞机前进。
喷气式发动机具有推力大、速度快的优点，适用于中长途航班。
2. 涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机通常被用于小型飞机或者区域航班。
它的工作原理是通过一个螺旋桨传递发动机产生的推力，推动飞机前进。
涡轮螺旋桨发动机的优点是起飞距离短、速度慢，适用于短途运输和起降场地受限的情况。
二、喷气式发动机的工作原理喷气式发动机的工作原理可归纳为以下几个步骤：1. 压缩过程进气口将外界空气引入，经过多级压气机的作用，使空气被压缩到更高的压力和温度。
压缩过程有助于提高燃油的燃烧效率和推力输出。
2. 燃烧过程经过压缩后的空气进入燃烧室，在加入适量的燃油后与火花器产生火花点燃。
燃烧产生的高温高压气体通过喷嘴扩张，转化为高速的喷气流。
3. 膨胀过程高速喷气流通过涡轮，驱动压气机和辅助设备的转动，将剩余的能量转化为推力。
同时，喷气流的能量损失也引起了发动机后部的推力反作用，推动飞机向前运动。
4. 排气过程喷气流经过喷嘴排出，形成尾焰。
排气过程中，喷气流的速度也起到了降低飞机空气阻力的作用。
三、喷气式发动机的关键参数1. 推力推力是衡量发动机性能的重要参数，它指的是发动机向后喷出的气流产生的反作用力。
推力的大小与喷气流量、速度和压力等因素相关。
2. 空气压缩比空气压缩比是指进入发动机后，经过压缩阶段压力增加的比例。
较高的压缩比能提高发动机效率和推力输出。
3. 燃油效率燃油效率是指发动机在单位时间内将燃油转化为推力的能力。
《航空发动机》知识点总结
1. 理想气体的定义是：分子本身只有质量而不占有体积，分子间不存在吸引力的气体。
2. 理想气体的状态方程式：pv = RT ，R 为气体常数3. 热力学第一定律的解析式 dp = du + pdv ，u 为空气内能，pv 为位能4. 热力发动机是一种连续不断地把热能转换为机械能的动力装置。
5.⎧⎧⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎧⎫⎪⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪−⎨⎬⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎭⎪⎩⎨⎪⎧⎪⎧⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩⎩固体燃料火箭发动机火箭发动机液体燃料火箭发动机二行程 直列式活塞式吸气式四行程对列式增压式星型发动机冲压式航空发动机冲压式（无压气机） 脉动冲压式涡喷 空气喷气式涡扇 涡轮式（有压气机）涡轴 涡桨 6. 发动机的推力与每秒钟流过发动机的空气质量流量之比，叫做发动机的单位推力。
F s = F / q m7. 产生一牛（或十牛）推力每小时所消耗的燃油量，称为单位燃油消耗率。
sfc= 3600q mf / F8. 单转子涡喷发动机的站位规定及相应气流参数有：0站位:发动机的远前方,那里的气流参数为*0*00,,,,T p V T p o ;1站位:进气道的出口,压气机的进口,气流参数为*1*1111,,,,T p V T p ;2站位:压气机的出口,燃烧室的进口,气流参数为 *2*2222,,,,T p V T p ;3站位:燃烧室的出口,涡轮的进口,气流参数为*3*3333,,,,T p V T p ;4站位:涡轮的出口,喷管的进口,气流参数为*4*4444,,,,T p V T p ;5站位:喷管的出口,气流参数为*5*5555,,,,T p V T p ;---------------------------------------------------------------------9. 进气道对发动机性能的影响主要体现在：一，气流经过进气道的总压恢复系数影响流经发动机的空气流量，还影响循环的热效率；二，进气道本身的工作稳定性和出口气流流场是否均匀，前者会直接影响发动机的正常工作，后者会引起压气机效率下降甚至喘振；三，进气道对有效推力的影响，还包括1.超音速飞行时会有附加阻力2.进气道唇口的存在使外流急剧加速，可能引起气流分离或形成超音速区，使得外阻明显增加。
世界航空发动机手册
世界航空发动机手册航空发动机是飞行器的心脏，是确保飞机安全飞行的重要组成部分。
在世界航空工业发展的过程中，各个国家都积极投入到发动机技术的研发中，不断推动航空发动机的创新和进步。
本手册将为您介绍世界航空发动机的发展历程、基本构造和工作原理，以及一些常用的航空发动机类型。
一、航空发动机的发展历程航空发动机的发展可以追溯到19世纪末的内燃机诞生。
随着飞行器的出现，对于高效可靠的动力需求逐渐增加。
1903年，莱特兄弟成功试飞了第一架飞机，标志着现代航空的诞生。
此后，航空发动机的发展也迅速起步。
在20世纪初期，螺旋桨发动机成为主流。
这类发动机通过将燃烧产生的热能转化为机械能，驱动螺旋桨旋转，产生推力。
然而，由于螺旋桨发动机的功率受限，速度和升限难以进一步提高。
随后，喷气发动机的问世彻底改变了航空业。
1939年，英国斯托尔飞行器公司成功试验了世界上第一台喷气发动机，飞行速度得到了巨大提升。
从此，喷气发动机成为航空发动机发展的新方向，各个国家纷纷投入到喷气发动机的研制中。
二、航空发动机的基本构造和工作原理航空发动机是由多个部件组成的复杂系统。
下面将为您介绍航空发动机的基本构造和工作原理。
1. 压缩系统：航空发动机通过压缩空气提高燃烧效率。
压缩系统主要由进气道、压气机和燃烧室组成。
进气道将外部空气引入发动机，经过压气机的多级压缩后，气体被压缩到高压状态进入燃烧室。
2. 燃烧系统：在燃烧室中，燃料与高压空气混合并点燃，产生高温高压气体。
这些气体经过膨胀冷却后进入喷嘴。
3. 喷嘴系统：喷嘴系统主要由喷射嘴、涡轮和推力向量控制装置组成。
喷嘴通过将高速高温的燃气排出，产生向后的喷气推力。
三、常见航空发动机类型根据不同的应用场景和技术特点，航空发动机可分为多个类型。
本节将介绍一些常见的航空发动机类型。
1. 喷气发动机：喷气发动机以高速喷出的燃气产生推力，是现代商用飞机和军用战斗机常用的动力装置。
2. 涡扇发动机：涡扇发动机是一种高推力、高效率的喷气发动机。
航空发动机工作原理
航空发动机工作原理
航空发动机采用内燃机原理进行工作。
它通过燃烧燃料来产生高温高压气体，并利用该气体的推力推动飞机前进。
以下是航空发动机的工作原理：
1. 压缩：当飞机发动机启动后，压气机会将大量空气吸入，并将其压缩。
压缩使空气分子更加接近，并增加了空气的能量密度。
2. 混合燃烧：压缩后的空气与燃料混合，在燃烧室中点火燃烧。
燃料的燃烧释放出巨大的能量，产生高温高压气体。
3. 推力产生：高温高压气体通过喷嘴排出，产生向后的推力。
根据牛顿第三定律，每个动作都会有相等大小但方向相反的反作用力，推动飞机向前。
4. 排气：排出的高温高压气体通过喷气口排入大气中。
在喷气过程中，也会产生较低温度和较高速度的气流，形成发动机尾流。
航空发动机通过循环以上的工作原理，持续地产生推力，推动飞机飞行。
发动机的性能和效率取决于燃料的燃烧质量、压气机的效果以及排气喷流的速度和方向。
不断改进和创新发动机技术，提高推力和燃油效率是航空工业的目标之一。
航空发动机概述解析
航空发动机概述解析喷气发动机是使用喷气推力推动飞机飞行的发动机。
它的工作原理是，通过燃烧室中的燃料燃烧产生高温高压气流，然后将气流经过喷嘴迅速排出，产生的离心推力推动飞机向前飞行。
喷气发动机具有推力大、能量利用率高的特点，适用于高速、远程飞行。
涡扇发动机是一种结合了涡轮和涡桨技术的发动机。
它的工作原理是，通过燃烧室中的燃料燃烧产生高温高压气流，然后通过涡轮驱动涡桨，在涡轮的作用下产生的气流既产生推力，同时也驱动涡桨产生升力。
涡扇发动机具有推力和升力兼备的特点，适用于短距离起降和低速/垂直起降的飞行任务。
1.压气机：压气机是将空气压缩为高压气体的关键部件。
它通常由多级轴流式压气机和多级离心式压气机组成。
轴流式压气机的压缩空气流向与发动机轴线平行，压缩效率高；离心式压气机的压缩空气在转子内壁上流动，压缩效率较低。
2.燃烧室：燃烧室是燃料燃烧的区域，它将燃料和压缩空气混合并点火燃烧。
燃烧室结构复杂，需要满足高温高压下的燃烧要求，并尽可能减少排放物的产生。
3.涡轮：涡轮是推动喷气发动机和涡扇发动机的核心部件，包括高压涡轮和低压涡轮。
燃气在高温高压下冲击涡轮，使涡轮旋转并带动压气机和涡桨运转。
4.尾喷口：尾喷口是喷气发动机的出口，通过控制尾喷口形状和大小，可以调节喷气流的方向和推力大小。
喷气流的速度越大，推力越大。
5.涡桨：涡扇发动机中的涡桨是产生升力的关键部件，它由多个叶片组成，通过涡轮驱动旋转，产生气流带动飞机上升。
涡桨的叶片形状和数量可以根据飞行任务的需求进行调整。
近年来，随着航空技术的不断发展，航空发动机也在不断创新和改进。
例如，涡扇发动机的高涵道比设计可以提高推力和燃油效率；使用复合材料和先进制造工艺可以减轻发动机重量；采用全电控制系统可以提高发动机的控制性能等。
总之，航空发动机是现代飞机的核心动力装置，它的设计和性能直接影响着飞机的运行效率、经济性和安全性。
随着航空技术的不断进步，航空发动机也在不断创新和优化，为飞机提供更高的性能和可靠性。
涡轮发动机基础知识—航空发动机类型
目录
CONTENTS
1
2
3
4
航空发动机的类型 涡喷发动机的组成和工作原理 涡扇、涡桨、涡轴、桨扇发动机
核心机
航空燃气涡轮发动机
定义 将燃油燃烧释放的热能转变为机械能的装置 热机－将热能转换为动能 推进器－气流喷出获取反作用力
火箭发动机 发 动 机
飞机发动机
发动机的分类
展
史
第一台
重75kg，功率12hP 。
火箭发动机 发 动 机
飞机发动机
化学火箭发动机 核火箭发动机 电火箭发动机
活塞式 喷气式
冲压式 涡轮式
固体燃料火箭发动机 液体燃料火箭发动机
涡轮喷气发动机 涡轮螺旋桨发动机 涡轮风扇发动机 桨扇发动机 涡轴发动机
冲压发动机
定义： 冲压式发动机是利用高速气流在速度改变下产生的压力改变，达到气体压缩的目的原 理来运作。
活塞式航空发动机
航 空 活
至今
由于造价低、易于维修等优点仍用于一些初级教练机和小型运输 机上，多为气冷式小功率活塞式发动机。
塞
飞机性能迅猛发展，速度达到700～800km/h，高度达到10000m以
式 发 动
20世纪40年代
上。 诸多原因决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式的终结。
机
发 20世纪30年代 活塞式发动机+螺旋桨的组合成为飞机固定的推进模式。
装活塞式发动机的早期飞机的致命缺陷
音障
一 发动机发展历程
第二代 第一代
涡喷 活塞 发动机
发动机
四十年代，在对飞机快、高、远的要求下，航空喷气发动机研 制成功并开始广泛应用，为飞机突破音障提供了动力。
世界航空发动机手册
世界航空发动机手册一、航空发动机概述1.定义与作用航空发动机，又称航空动力装置，是飞机的心脏，为飞机提供所需的推力。
它将燃料的化学能通过燃烧转化为高温高压气体的动能，进而推动涡轮旋转，最终输出推力。
2.分类与发展历程航空发动机按照用途可分为涡喷发动机、涡扇发动机、涡轮螺旋桨发动机等。
随着科技的进步，航空发动机不断更新换代，性能不断提高，燃油消耗降低，环保性更强。
二、航空发动机的主要部件与工作原理1.进气道进气道负责将空气引入发动机，其设计要考虑到气流的速度、压力和流向，以满足压气机对气流的要求。
2.压气机压气机负责提高空气的密度，通过级间压缩，将高速气流转化为高压气流。
压气机的性能直接影响到发动机的推力。
3.燃烧室燃烧室将燃料与空气混合并点燃，产生高温高压气体。
燃烧室的設計要保证燃料的充分燃烧，减少排放污染。
4.涡轮涡轮旋转并将高温高压气体的动能转化为机械能，推动压气机和喷口。
涡轮的寿命和可靠性对发动机的整体性能至关重要。
5.喷口喷口将高温高压气体排放到空气中，产生推力。
喷口的设计要考虑到气流的扩散角度、速度分布等因素，以提高推力性能。
三、航空发动机的性能指标与评价1.推力与功率推力是航空发动机最基本的性能指标，决定了飞机的飞行速度和载荷能力。
功率则是发动机产生推力的能力，与燃油消耗和效率密切相关。
2.燃油消耗与效率燃油消耗直接影响到飞机的续航能力和运营成本。
发动机的效率是指输出功率与输入燃油能量之间的比值，越高表示发动机的能量利用越充分。
3.寿命与可靠性航空发动机要在高温、高压、高速等极端环境下工作，因此寿命和可靠性至关重要。
长寿命、高可靠性的发动机有助于降低维修成本和确保飞行安全。
四、世界航空发动机产业现状与趋势1.主要制造商与竞争格局世界航空发动机市场主要由美国通用电气（GE）、普拉特·惠特尼（P&W）、英国罗罗（Rolls-Royce）和法国赛峰（Safran）等制造商主导。
世界航空发动机手册
世界航空发动机手册一、航空发动机概述1.定义与作用航空发动机，作为飞机的“心脏”，是为飞行器提供动力的核心部件。
它将燃料的化学能转化为气流的动能，推动飞行器前进。
发动机的性能直接影响着飞机的飞行速度、高度、航程等各项性能指标。
2.发展历程与现状自从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来，航空发动机就进入了人们的视野。
经过一百多年的发展，航空发动机技术不断革新，性能不断提高。
目前，世界上的航空发动机主要有涡喷、涡扇、涡轮螺旋桨、涡轮轴等类型。
二、航空发动机类型及特点1.涡喷发动机涡喷发动机是一种轴流式发动机，具有结构简单、重量轻、推力大等特点。
它广泛应用于战斗机和部分民用飞机上。
2.涡扇发动机涡扇发动机是一种高效率、低噪音、大推力的发动机，分为小涵道比和大涵道比两种。
它主要用于大型客机和军用运输机。
3.涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种涡轮轴发动机的变种，具有较高的燃油效率和较低的噪音。
它主要应用于小型飞机和直升机。
4.涡轮轴发动机涡轮轴发动机是一种高速、高功率的发动机，主要用于直升机和部分军用飞机。
三、航空发动机关键技术1.高压比、高效率的压气机设计压气机是航空发动机的核心部件之一，其高压比和高效率对于提高发动机的整体性能至关重要。
设计师们需要不断优化压气机的气流布局、叶片形状等参数，以实现更高的压缩比和效率。
2.高效低污染的燃烧室设计燃烧室的设计关系到发动机的燃油消耗、排放污染物和噪音水平。
为了实现高效低污染的燃烧，设计师们需要研究新型燃烧过程、喷嘴结构和燃烧室形状。
3.高温材料及冷却技术随着航空发动机性能的提高，涡轮前温度不断升高，对高温材料和冷却技术提出了更高的要求。
研发新型高温材料和高效的冷却系统，是提高发动机寿命和可靠性的关键。
4.高精度、高可靠性的控制系统航空发动机控制系统是发动机正常运行的保证。
采用高精度、高可靠性的传感器和执行器，以及先进的控制算法，可以确保发动机在各种工况下的稳定运行。
航空概论发动机全
研发与创新能力
我国在航空发动机研发方面取得了显著进展，但 在原始创新和关键核心技术突破方面仍需加强。 未来应加大研发投入，加强基础研究和前沿技术 研究，提升自主创新能力。
人才培养与引进
航空发动机领域需要高素质的研发人才和技能人 才。我国应加强航空发动机领域的人才培养和引 进工作，建立完善的人才激励机制和评价体系， 吸引和留住优秀人才。
运营表现与市场应用
GE90在市场上表现出色，以其高效率、低油耗和长维护周期赢得了航空公司的青睐。同 时，GE90的可靠性也得到了广泛认可，为航空安全提供了有力保障。
国内典型案例分析（如涡扇10等）
涡扇10发动机概述
涡扇10是我国自主研发的中等推力涡扇发动机，具有自主知识产权。该发动机在结构设计、材料应用、制造工艺等方 面取得了显著进展，推动了我国航空工业的发展。
关键技术与挑战
高温材料技术
发动机工作时需要承受极高的温
度，因此需要研发能够承受高温
的材料。
01
高效压气机设计
02 压气机的效率直接影响发动机的
性能，需要设计高效的压气机以
降低燃油消耗。
燃烧室稳定性
燃烧室的稳定性对于发动机的安
全和性能至关重要，需要采取措
03
施确保燃烧室的稳定工作。
涡轮冷却技术
04 涡轮工作时需要承受极高的温度
运输机发动机
大推力、高效率，注重经济性和可靠性。
无人机发动机
小型化、轻量化，追求长航时和隐身性能 。
民用航空领域应用现状及趋势
01
02
03
大型客机发动机
高安全性、低噪音、低排 放，追求舒适性和环保性 。
支线客机发动机
适中推力、高效率，注重 经济性和适应性。
航空发动机概念
航空发动机概念
航空发动机是一种用于提供飞机推力的设备。
它将燃料燃烧产生的能量转换成机械能，进而推动飞机前进。
根据原理和工作方式的不同，航空发动机主要分为活塞发动机和喷气发动机两类。
活塞发动机：
活塞发动机又称为内燃机，其中最常见的是活塞燃气发动机。
活塞发动机通过内部气缸中活塞往复运动，将燃料混合空气通过点火燃烧产生高压气体，进而驱动活塞运动。
活塞发动机适用于小型飞机和直升机，具有结构简单、维护方便的特点。
喷气发动机：
喷气发动机通过将燃料和空气混合后燃烧，产生高温高压的气体，并通过高速喷射出来的气流产生推力。
喷气发动机适用于大型喷气式飞机，包括涡轮螺旋桨发动机、涡扇发动机和涡喷发动机等。
喷气发动机具有推力大、效率高、速度快的特点。
航空发动机的核心是燃烧室，其中燃料与氧气混合并燃烧产生高温高压气体。
这些气体经过喷嘴或涡轮增压器等设备后，被排出发动机尾部，形成喷气流产生推力。
同时，航空发动机还包括其他组件，如进气道、涡轮、压缩机、燃烧室和排气管等。
这些组件的工作协调配合，才能保证发动机正常运转。
目前，航空发动机的发展趋势是追求更高的燃烧效率、更低的排放和更低的噪声。
新的技术和材料的应用，如复合材料、陶
瓷材料和先进的燃烧技术，正在被研究和开发，以提升航空发动机的性能和可靠性。
民航发动机基础知识点总结
民航发动机基础知识点总结一、民航发动机的基本概念1.1 发动机的定义发动机是指将燃料的化学能或其他形式的能量转化为机械能的设备。
在民航领域中，发动机通常用于给飞机提供推进力，以便进行飞行。
1.2 发动机的分类根据工作原理和结构特点，发动机可以分为多种不同类型。
在民航领域中，常见的发动机类型包括活塞式内燃机、涡轮式发动机、涡喷发动机等。
1.3 发动机的主要功能发动机的主要功能是将燃料能量转化为机械能，从而提供飞机所需的推进力。
此外，在一些涡喷发动机中，还可以通过提供压气机输出的高压气流来为飞机提供辅助动力。
二、民航发动机的结构和工作原理2.1 活塞式内燃机活塞式内燃机是一种使用活塞和气缸来完成往复循环运动的发动机。
在内燃机中，通过点火或者压燃的方式将燃料的化学能转化为机械能。
2.2 涡轮式发动机涡轮式发动机是一种利用涡轮的旋转运动来产生推进力的发动机。
在涡轮式发动机中，燃料的燃烧产生的高温高压气体进入涡轮机组，驱动涡轮的旋转。
2.3 涡喷发动机涡喷发动机是一种将空气通过压气机压缩后，再与燃料混合并燃烧，最终将燃烧产生的高温高压气体喷出以产生推进力的发动机。
涡喷发动机具有高效、推力大、重量轻等特点，因此在民航领域中得到了广泛的应用。
2.4 发动机的工作原理发动机的工作原理通常包括进气、压缩、燃烧和喷射四个基本过程。
进气阶段将外界空气引入发动机中，压缩阶段将空气压缩并增加气体压力，燃烧阶段将燃料燃烧产生高温高压气体，喷射阶段将高温高压气体喷出以产生推进力。
三、民航发动机的性能指标3.1 推力推力是指发动机产生的推进力的大小，通常用千牛（kN）或磅（lb）为单位。
3.2 燃油效率燃油效率是指单位时间内发动机所消耗燃料的少，通常用每小时耗油量（g/h）来表示。
3.3 噪音噪音是发动机在工作时产生的声音，通常用分贝（dB）为单位来表示。
3.4 寿命发动机的寿命是指其能够持续工作的时间或次数，通常用使用小时（FH）或使用周期（FC）来表示。
航空发动机概述
三、发动机的工作和截面划分
0-0 发动机前方未受扰动截面；1-1 进气道出口截面； 2-2 压气机出口截面； 3-3 燃烧室出口截面； 4-4 涡轮出口截面； 5-5 喷管出口截面。
各类发动机简图
双轴发动机截面划分 对于单轴和双轴涡轮喷气发动机的尾喷管，若为 收敛性喷管，其出口截面9在临界或超临界状态下 成为临界截面，故也可以标注为8。
一、航空活塞式发动机
按基本工作原理方面的差别区分 四行程发动机 二行程发动机
一、航空活塞式发动机
按发动机使用的燃料种类区分 轻油发动机 使用汽油、酒精等挥发性较高的燃料 重油发动机 使用柴油等挥发性较低的燃料
一、航空活塞式发动机
按形成混合气的方式区分 汽化器式发动机 直接喷射式发动机
ek q1
式中，q1 — 加给1kg工质的热量； ek — 1kg工质气体在发动机中的 动能增量。
推导得， 热＝ － 1
1
*
k 1 k
式中， * —发动机总压比， * p 2 * p0 ；k — 空气绝热系数。
四、布莱顿循环
结论：布莱顿循环热效率的大小取决于发动机的 总压比（增压比）。总压比越大，热效率越高。
2---压气机入口，2.5---低压压气机出口，3---燃烧室入口， 4---涡轮入口，4.5---高压涡轮出口，5---尾喷管入口， 6---加力燃烧室入口，7---加力燃烧室出口， 8---尾喷管临界截面，9---尾喷管出口
循环过程作如下两点假设以后称为理想循环： 1. 工质是空气，可视为理想气体。整个工作过程中， 空气的比热为常数，不随气体的温度和压力而变 化。 2. 整个工作过程中没有流动损失，压缩过程与膨胀 过程为绝热等熵，燃烧前后压力不变，没有热损 失(排热过程除外)和机械损失。
民航客机发动机知识点总结
民航客机发动机知识点总结民航客机发动机是飞机的动力来源，是航空器飞行的关键组成部分。
它的性能和可靠性直接影响着航班的安全和运行效率。
在本文中，我们将讨论民航客机发动机的基本知识点，包括发动机类型、工作原理、主要构成和性能参数等方面的知识。
一、发动机类型1. 喷气发动机喷气发动机是目前民航客机上最常见的发动机类型。
它根据工作原理可以分为涡喷发动机和涡扇发动机两种。
1.1 涡喷发动机涡喷发动机是由喷气式发动机演变而来的，它的工作原理是利用喷气推动飞机的运动。
涡喷发动机包括了涡轮喷气发动机和涡扇发动机。
涡轮喷气发动机将空气压缩之后与燃油混合并燃烧，然后产生的高压气体推动涡轮旋转，进而推动飞机前进。
涡扇发动机在涡轮喷气发动机的基础上加装了涡轮扇，其工作原理是通过涡轮旋转产生推进气流，一部分推进气流经涡轮机驱动飞机前进，另一部分推进气流通过涡轮扇直接提供推力。
1.2 涡扇发动机涡扇发动机是近年来发展起来的一种发动机技术，其核心是推涡发动机。
这种发动机原理是：当压缩机压缩空气后，向燃烧室喷出燃料燃烧，产生高温高压的燃气，通过涡轮的旋转产生推进气流，这是它的核心技术。
2. 螺旋桨发动机螺旋桨发动机是使用螺旋桨推进飞机的发动机类型。
它根据工作原理又可以分为活塞发动机和涡轮螺旋桨发动机两种。
活塞发动机是利用活塞运动产生推进力来驱动螺旋桨。
它适用于小型飞机和一些近程航班，由于功率和效率限制，目前在大型民航客机上较少采用。
涡轮螺旋桨发动机则是通过将涡轮发动机的动力转换为旋转动力来驱动螺旋桨，其结构简单，效率高，被广泛应用于短途航班和支线航班。
二、发动机工作原理1. 发动机的基本工作原理发动机的基本工作原理是将燃油和空气混合并燃烧，产生的高温高压气体推动飞机前进。
涡轮发动机利用涡轮旋转来带动压缩机和风扇，从而将燃烧产生的气体能量转化为动力，推动飞机前进。
2. 喷气发动机的工作原理涡轮喷气发动机通过将压缩空气与燃料混合并燃烧，产生的高温高压气体推动涡轮旋转，进而带动压缩机和风扇转动，从而产生推进力。
航空发动机_概述
发动机是将燃料燃烧释放出的热能转变为机械能的装置。而 动力装置是除了发动机及为保证发动机工作的几个系统之外，再 加上防冰系统、反推系统、指示系统、壳体等的总合。 • 航空发动机分为活塞式发动机和喷气式发动机。 • 喷气发动机根据燃料燃烧时所需的氧化剂的来源不同,可分为 火箭发动机(图1-1)和空气喷气发动机；火箭发动机根据自身携带 的燃料和氧化剂型态不同，分为液体燃料火箭发动机和固体燃料 火箭发动机；而空气喷气发动机根据有无压气机分为冲压式喷气 发动机(图1－2)和燃气涡轮喷气发动机(图1－3)；燃气涡轮喷气发 动机分为涡轮喷气发动机(涡喷)，涡喷发动机包括单转子和双转 子；涡轮螺旋桨发动机(涡桨)(图1-4)；涡轮轴发动机(涡轴)和涡轮 风扇发动机(涡扇)，包括长外函，短外函，低函道比，高函道比 等几种。 •
•
航空发动机——第一章概述
• ⒉ 涡轮螺旋桨发动机 • 图1－4是涡轮螺旋桨发动机的示意图。涡轮螺旋 桨发动机由燃气轮机和螺旋桨组成，在它们之间还安 排了一个减速器。 • 涡轮螺旋桨发动机的工作原理是: 空气通过进气道 进入压气机；压气机以高速旋转的叶片对空气作功压 缩空气，提高空气的压力; 高压空气在燃烧室内和燃油 混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的 燃气；高温高压的燃气在涡轮内膨胀，推动涡轮旋转 输出功去带动压气机和螺旋桨，大量的空气流过旋转 的螺旋桨，其速度有一定的增加,使螺旋桨产生相当大 的拉力；燃气流过喷管，产生反作用推力。
航空发动机——第一章概述
航空发动机——第一章概述
航空燃气涡轮喷气发动机是一种热机，将 燃油燃烧释放出的热能转变为流经发动机气流 的动能。由于气流速度的增加而直接产生反作 用推力，因此，这种发动机既是热机又是推进 器。 • 与航空活塞发动机相比，航空燃气涡轮喷 气发动机结构简单，重量轻，推力大，推进效 率高，而且在很大的飞行速度范围内，发动机 的推力随飞行速度的增加而增加。
航空发动机基本知识点
航空发动机基本知识点一、基础知识1. 力学分为静力学、运动学、动力学。
2. 力是不能离开物体而独立存在的。
3. 力的作用效果有力的大小、方向、作用点三个要素确定。
4. 常见的力：弹性力、摩擦力、重力。
5. 静摩擦系数由相互接触的物体材料和表面情况决定；最大静摩擦力的大小和正压力的大小成正比；静摩擦力与外力大小相等、方向相反。
6. 滑动摩擦力和正压力成正比；滑动摩擦力的方向永远与相对滑动的方向相反；对于给定的一对接触面来说，滑动摩擦系数稍小于静摩擦系数。
7. 牛顿第三定律：如果一物体以一力作用于另一物体上，那么另一物体一定同时以大小相等、方向相反、在同一直线上的力作用于该物体。
8. 表示力的转动效果的物理量叫做力矩。
9. 规定使物体作逆时针转动的力矩为正，作顺时针转动的力矩为负力矩。
10.作用于同一物体上的一对大小相等、方向相反但不在同一直线上的力叫做力偶。
11.力偶只能是物体发生转动，而不能是物体发生移动。
12.力偶对任意转轴的合力矩是一恒量，它等于力偶的任一力与力偶臂的乘积——力偶矩。
13.力偶矩和一个单力所产生的力矩不同，力偶矩与矩心的位置无关，单力对不同的矩心的力矩是不同的；力偶矩的正负号规定与力矩相同；力偶矩单位：牛顿*米或千克*米。
14.质量均匀分布而且形状规则的物体重心与其几何对称中心重合。
15.物体平衡的条件；作用力的合力等于零，同时合力矩也等于零。
16.牛顿第一定律：任何物体，如果没有受到其他物体的作用或受到的合力为零，这个物体就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态不变。
这种状态性质叫惯性，即惯性定律。
17.表示物体所含物质多少的物理量叫质量，质量是物体惯性大小的度量。
18.牛顿第二定律：物体受到外力作用时，物体得到的加速度的大小和合外力的大小成正比，和物体的质量成反比，加速度方向和合外力方向相同。
19.基本量的单位市基本单位，导出量的单位是导出单位。
国际单位制中，长度L、质量M、时间T作为力学的基本量，其基本单位为‘米’‘千克’‘秒’。
航空发动机基础
航空发动机复习提纲一、名词解释1.推重比：发动机的推力与发动机重量的比值。
2.燃油消耗率：产生单位推力在一小时内所消耗的燃油质量。
3.增压比：压气机出口空气的压强与压气机（风扇）进口空气的压强之比。
4.涵道比：涡扇发动机外涵道的空气流量与内涵道的空气流量之比。
5.油气比：在燃烧过程中实际供给的燃料质量流量和空气质量流量之比。
6.涡轮落压比：涡轮进口处的总压与涡轮出口处的总压之比。
7.减速器：使发动机输出轴转速降低到飞机推进器或附件所需转速和转向的齿轮装置。
8.轴功率：涡轴发动机的动力输出轴功率。
9.核心机：由压气机、燃烧室、涡轮以及支承压气机-涡轮转子的前、后轴承等组成的组合件。
10.震荡燃烧：在发动机工作时，加力燃烧室中出现大幅度压力脉动的周期性不稳定现象称为震荡燃烧。
11.燃气发生器：燃气涡轮发动机中产生具有一定温度和一定压强的燃气的装置，包括压气机、燃烧室和带动压气机的那部分涡轮。
12.反推力装置：能够使发动机排气向前、使推力反向的装置。
二、其他知识点1、航空发动机的发展史：英国空气动力学之父：乔治.凯利，1903年12月17日美国莱特兄弟第一架带动力可操纵的飞机，中国冯如，飞行家1909年首次飞行。
2、热气球和风筝升空的原理：热气球中充填的是被加热的空气，空气受热，体积膨胀，密度变小，相当于在气球中充填了轻于空气的气体，从而产生静浮力而升空;风筝利用绳子的拉力使其与空气产生相对运动，从而获得向上的升力。
3、涵道比的相关概念：通过外涵风扇的空气流量qma2与通过内涵燃气发生器的空气流量qma1之比称为涡轮风扇发动机的涵道比，用B表示。
涵道比<1 低涵道比，迎风面积小，可做超音速飞行，适用于空中做较长时间飞行的战斗机;涵道比>4 大涵道比，排气速度低，推进效率高，经济性好，适用于大型远程旅客机和运输机上。
4、活塞式发动机的固有缺陷：随着飞行速度的进一步增大，发动机功率要求进一步增大，导致活塞发动机的重量也增大，另外螺旋桨的效率在大于700千米/小时的高速飞行中会急剧下降。
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我国航空发动机发展现状
涡喷5发动机是我国根据前苏 联BK-1φ发动机的技术资料仿 制的第一种涡喷发动机，由沈 阳航空发动机厂研制。涡喷5 是一种离心式､单转子､带加力 式航空发动机，单台最大推力 为25．5千牛，加力推力为 32．5千牛，重量为980千克， 主要用于国产歼-5战斗机。
歼-5，沈飞制造，装备国产涡喷5发动机
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涡轮喷气发动机
协和式飞机，英国和 法国联合研制的超音 速客机，最大飞行速 度2.04马赫，巡航高 度18000米。1969年， 第一架协和超音速客 机诞生，1976年1月 21日投入商业飞行。 2003年10月24日， 协和式飞机执行了最 后一次飞行，全部退 役。
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涡轮喷气发动机
随着航空燃气涡轮技术的进步，人们在涡轮喷气发动机的基础上， 又发展了多种喷气发动机，如根据增压技术的不同，有冲压发动机 和脉动发动机；根据能量输出的不同，有涡轮风扇发动机、涡轮螺 旋桨发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。 喷气发动机尽管在低速时油耗要大于活塞式发动机，但其优异的 高速性能使其迅速取代了后者，成为航空发动机的主流。
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涡轮轴发动机
涡轮轴发动机是用于直升机的，它与 旋翼配合，构成了直升机的动力装置。 半个世纪以来，涡轴发动机已成功地 发展了四代，功重比已从2kW/daN提 高到6.8~7.1 kW/daN。
米-26直升机
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涡轮轴发动机工作原理
在构造上，涡轮轴发动机也有进气道、压气机、燃烧室和尾喷管等 燃气发生器基本构造，但它一般都装有自由涡轮，如图所示，前面 的是两级普通涡轮，它带动压气机，维持发动机工作，后面的二级 是自由涡轮，燃气在其中作功，通过传动轴专门用来带动直升机的 旋翼旋转，使它升空飞行。
4
活塞式航空发动机工作原理
活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、最近的位置叫下死点、从上 死点到下死点的距离叫活塞冲程。活塞式航空发动机大多是四冲程发动机， 即一个气缸完成一个工作循环，活塞在气缸内要经过四个冲程，依次是进气 冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。
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活塞式航空发动机发展阶段
喷气时代
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燃气涡轮发动机发展综述
60年来，航空涡轮发动机已经发展得相当成熟，为各种航空器的发 展作出了重要贡献，其中包M3一级的战斗/侦察机，具有超声速巡 航、隐身、短距起落和超机动能力的战斗机、亚声速垂直起落战斗 机、满足180min 双发干线客机延长航程（ETOPS）要求的宽体客机、 有效载重大20t的巨型直升机和速度超过600km/h的倾转旋翼机。同 时，还为各种航空改型轻型地面燃气轮机打下基础。
航空发动机知识大全
航空发动机
航空发动机（aero-engine），是为航空器提供推动力或支持力的 装置，是航空器的心脏。 自从飞机问世以来的几十年中，发动机得到了迅速的发展，从早期 的低速飞机上使用的活塞式发动机，到可以推动飞机以超音速飞行的 喷气式发动机，航空发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同 的大家族。 从发展历程来说，航空发动机经历了两个显著的发展时期，即：活 塞式发动机时期和燃气涡轮发动机时期。
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涡轮风扇发动机工作原理
苏-27，绰号"侧卫"
F22 “猛禽”战斗机
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涡轮风扇发动机工作原理
波音747-100宽体 客机，装备普惠 公司JT9D-3涡扇 发动机，涵道比 为5.2。
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涡轮风扇发动机工作原理
涡轮风扇发动机是在涡轮喷气发动机的的基础上增加了几级涡轮， 并由这些涡轮带动一排或几排风扇，风扇后的气流分为两部分，一 部分进入压气机（内涵道），另一部分则不经过燃烧，直接排到空 气中（外涵道）。内外涵道的协同作用可以很好的解决热效率和推 进效率之间的矛盾。
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涡轮螺旋桨发动机
第一台涡轮螺旋桨发动机为匈牙利于1937年 设计、1940年试运转的 Jendrassik Cs-1。美国在 1956年服役的涡桨发动机T56/501，装于C-130运 输机、P3-C侦察机和E-2C预警机。它的功率范围 为2580～4414 kW，是世界上生产数量最多的涡 桨发动机之一，至今还在生产 。 螺旋桨在吸收功率、尺寸和飞行速度方面的限 制，在大型飞机上涡轮螺旋桨发动机逐步被涡轮 风扇发动机所取代，但在中小型运输机和通用飞 机上仍有一席之地。
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活塞式航空发动机举例
R-3350，莱特公司生产的双 排气冷星型发动机，1941 年投入使用，开始时功率为 2088kW，主要用于著名的 B-29"空中堡垒"战略轰炸机。
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活塞式航空发动机举例
B-29战略轰炸机，装备 莱特公司的R-3350发动 机。世称“超级空中堡 垒”“史上最强的轰炸 机”，在轰炸东京等二 战及之后的战场都可以 看到他的身影，广岛和 长崎的两次原子弹袭击， B-29也是空中平台。
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涡轮喷气发动机
涡轮喷气发动机仍属于热机的一种， 因此，从产生输出能量的原理上讲， 喷气式发动机和活塞式发动机是相同 的，都需要有进气、加压、燃烧和排 气这四个阶段，不同的是，在活塞式 发动机中这4个阶段是分时依次进行 的，但在喷气发动机中则是连续进行 的，气体依次流经喷气发动机的各个 部分，就对应着活塞式发动机的四个 工作位置。
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燃气涡轮发动机时期概况
燃气涡轮发动机时期从第二次世界大战结束至今。60年来，航空燃 气涡轮发动机取代了活塞式发动机，开创了喷气时代，居航空动力 的主导地位。在技术发展的推动下，涡轮喷气发动机、涡轮风扇发 动机、涡轮螺旋桨发动机、桨扇发动机和涡轮轴发动机在不同时期 在不同的飞行领域内发挥着各自的作用，使航空器性能跨上一个又 一个新的台阶。
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燃气涡轮发动机时期
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燃气涡轮发动机工作原理
燃气涡轮机主要由压缩机（compressor）、燃烧室（combustion chamber）、涡轮（turbine）等部分构成。新鲜空气由进气道进入燃气轮 机后，首先由压缩机加压成高压气体，接着由喷油嘴喷出燃油与空气混合后 在燃烧室进行燃烧成为高温高压气体，然后进入涡轮段推动涡轮，将热能转 换成机械能输出，最后的废气由排气管排出。而由涡轮输出的机械能中，一 部分会用来驱动压缩机，另一部分则经由传动轴输出，用以驱动我们希望驱 动的机构如发电机、传动系统等。
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活塞式航空发动机举例
R-2800——普· 惠公司生 产的双排"双黄蜂"，属 于气冷星型发动机。这 种发动机在航空史上占 有特殊的地位。
8
活塞式航空发动机举例
P-47，绰号“雷电”，装备R-2800发动机，是美国共和飞机公司研 制的战斗机。该种机型产量达到15683架，是美国战斗机史上生产量 最大的飞机之一。
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涡轮螺旋桨发动机
美国C-130运输机
美国E-2C预警机
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涡轮螺旋桨发动机工作原理
涡轮螺旋桨发动机由螺旋桨和燃气发生器组成，螺旋桨由涡轮带动。 工作原理与涡轮风扇发动机近似，但产生动力方面却有着很大的不同， 涡轮螺旋桨发动机的主要功率输出方式为螺旋桨的轴功率。 涡轮螺旋桨发动机的螺旋桨后的空气流就相当于涡轮风扇发动机的外 涵道，由于螺旋桨的直径比发动机大很多，气流量也远大于内涵道， 因此这种发动机实际上相当于一台超大涵道比的涡轮风扇发动机。
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涡轮喷气发动机
He-178，世界上第一架试飞成功的喷气式飞机，开创了喷气推进新 时代和航空事业的新纪元。该飞机装配了德国奥海因研制成功的离 心式涡轮喷气发动机HeS3B，发动机推力为490daN，推重比1.38。
17
涡轮喷气发动机
奥林帕斯593涡喷发动机，最大推 力达到17000daN。是英国罗尔 斯〃罗伊斯公司布里斯托尔分公司 和法国SNECMA公司为“协和”号 飞机共同研制的，1965年首次运转， 1968年开始调试，1973年定型， 1976年1月投入使用。
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涡轮风扇发动机
涡扇发动机的发展源于第二次世界大战。世界上第一台运转的涡轮 风扇发动机是德国戴姆勒-奔驰研制的DB670(或109-007)，于1943年4 月在实验台上达到840千克推力。第一种批量生产的涡扇发动机是1959 年定型的英国康维，推力为5730daN。 以后，涡扇发动机向低涵道比的军用加力发动机和高涵道比的民用 发动机的两个方向发展。在低涵道比军用加力涡扇发动机方面，英美研 制出斯贝-MK202和TF30，分别用于英国购买的"鬼怪"F-4M/K战斗机和 美国的F111。在70~80年代，各国研制出推重比8一级的涡扇发动机， 装备在一线的第三战斗机，如F-15、F-16、F-18、"狂风"、米格-29和苏 -27。具备第四代战斗机特征的战机，如美国的F-22/F119等，装备的则 是推重比10一级的涡扇发动机。
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我国航空发国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来 的，从最初的仿制､改进､改型到今天可以独立设计制造高性能航空发 动机，走过了一条布满荆棘的发展道路。 一个国家，没有独立自主研制发展的航空发动机事业，就没有独立自 主发展的航空工业；没有先进的航空发动机事业，就没有先进的航空 工业。改革开放三十年,我国航空工业以“太行”发动机研制成功为标 志，实现了我国军用航空发动机从第二代向第三代，从涡喷向涡扇、 从中等推力向大推力的跨越。这“三大跨越”标志着我国已具备自主 研制大推力军用发动机的能力，配装我军主战机种的发动机开始摆脱 受制于人的被动局面。
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活塞式发动机时期
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活塞式航空发动机
活塞式航空发动机 Aircraft Piston Engine
为航空器提供飞行动力的往复式内 燃机。发动机带动空气螺旋桨等推 进器旋转产生推进力。 活塞式发动机主要由曲轴、连杆、 活塞、汽缸、分气机构和机匣等部 件组成。 小功率活塞式航空发动机比燃气涡 轮发动机经济，在轻型低速飞机上 仍得到应用。