喷气推进技术与航空发动机(西工大)

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航海学院硕士生课程简介西北工业大学

航海学院硕士生课程简介西北工业大学

航海学院硕士研究生课程目录3院航海学院硕士研究生课程简介序号:214课程编号:036001课程名称:数字波形处理及识别任课教师:张效民王海燕英文译名:Digital Waveform Processing and Recognition先修要求:数字信号处理内容简介:1. 数字波形处理;2. 数字频谱分析;3. 统计模式识别;4. 句法模式识别及其应用;5. 数字波形处理识别在地球物理学中的应用;6. 其他应用。

主要参考书:(1)C. H. Chen: Digital Waveform Processing and Recognition。

序号:215课程编号:036002课程名称:微弱信号检测技术与系统任课教师:相敬林王海燕英文译名:Weak signal Detection and Acoustic Systems先修要求:电路信号与系统,检测与估值理论。

内容简介:近程声探测系统(无源系统,有源系统);水中目标特性;环境特性;近程声传播模型;信号检测的理论基础;微弱信号检测的基本处理方法;信号参数估计与应用;近程声探测系统设计。

主要参考书:(1)《微弱信号检测与近感系统》相敬林等编;(2)R. O. Vielsen, sonar signal Processing. H.Urkowitz, singal Theory andRandom Processes。

序号:216课程编号:036003课程名称:水中兵器引信系统任课教师:李斌韩鹏英文译名:Target Detective System of Underwater Weapons先修要求:电子线路、信号检测与处理、水下物理场。

内容简介:本课程以水雷引信为主线进行讲授,其主要内容为:水雷及其作战使用概述,目标及环境分析,水雷及其引信的基本组成,引信方案论证及参数确定,信号变换及检测技术,区域性控制及测距技术,抗干扰技术,识别和分类技术,新技术应用(含增益控制、相关、自适应抵消、信号增强、谱分析和微机处理等技术),以及系统设计、系统仿真、系统可靠性、系统试验与系统评价等项技术。

航空航天工程师的火箭发动机燃料

航空航天工程师的火箭发动机燃料

航空航天工程师的火箭发动机燃料火箭发动机燃料是航空航天领域中至关重要的组成部分。

它直接关系到火箭的推进力和效率,同时也对火箭的安全性和环境影响等方面产生着重要影响。

航空航天工程师在设计和选择火箭发动机燃料时需综合考虑多个因素,如能量密度、可燃性、稳定性、可调控性等。

本文将介绍几种常见的火箭发动机燃料及其特点。

1. 液氧-煤油燃料液氧-煤油燃料(LOX-kerosene)是一种传统的火箭发动机燃料。

液氧作为氧化剂,与煤油作为燃料组成一对。

液氧的特点是具有很高的氧化性,能够与煤油充分燃烧,释放大量的能量。

煤油相比其他液体燃料,具有较高的能量密度和稳定性,容易储存和携带。

该燃料的组合在运载火箭中广泛应用,如美国的阿波罗登月计划。

2. 液氢-液氧燃料液氢-液氧燃料(LH2-LOX)是一种高效而洁净的火箭发动机燃料。

液氢和液氧都是低温液体,需要特殊的储存和供给系统。

液氢燃料有较高的能量密度,燃烧后只产生水蒸气,几乎没有任何污染物的排放,因此被广泛应用于航天飞机等载人航天器。

然而,液氢的储存、供给和处理等问题仍然是工程师们需要解决的难题。

3. 固体火箭燃料固体火箭燃料以固态燃料为主要组成部分,不需要外部供氧,因而具有简单、可靠的特点。

它由燃料和氧化剂的混合物在高温下燃烧产生推力。

固体火箭燃料在导弹和火箭的应用非常广泛。

相比于液体燃料,固体燃料具有储存方便、可携带性强的优势,但同时也存在着难以控制推力和关机困难的缺点。

4. 喷气推进剂除了常见的火箭发动机燃料,喷气推进剂也是航空航天工程师需要研究的重要领域。

喷气推进剂即航空发动机的燃料,常用的有喷气燃料和航空汽油。

喷气燃料是一种石油衍生燃料,具有较高的能量密度和可燃性。

航空汽油则是一种特殊配方的汽油,适用于喷气发动机。

喷气推进剂主要用于飞机和直升机等航空器的推进。

航空航天工程师在选择火箭发动机燃料时需要综合考虑多个因素。

首先,能量密度是一个重要的指标,航天器需要携带尽可能多的燃料来提供足够的推力。

航空发动机推进效率与燃料类型

航空发动机推进效率与燃料类型

航空发动机推进效率与燃料类型一、航空发动机概述航空发动机是飞机的心脏,它将燃料的化学能转化为机械能,为飞机提供前进的动力。

随着航空工业的不断发展,对航空发动机的性能要求也越来越高,其中推进效率是一个重要的性能指标。

推进效率不仅关系到飞机的燃油经济性,还直接影响到飞机的航程和载荷能力。

而燃料类型作为影响发动机效率的关键因素之一,其选择和使用对发动机性能有着直接的影响。

1.1 航空发动机的分类与工作原理航空发动机主要分为两大类:涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。

涡轮喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体,推动涡轮旋转,从而带动压气机吸入空气,完成整个循环。

涡轮风扇发动机则在涡轮喷气发动机的基础上增加了风扇,通过风扇吸入更多的空气,提高发动机的推力和效率。

1.2 航空发动机的性能指标航空发动机的主要性能指标包括推力、燃油消耗率、推重比、可靠性和维护性等。

其中,燃油消耗率是衡量发动机经济性的重要指标,它直接关系到飞机的运营成本。

推重比则是发动机推力与自身重量的比值,反映了发动机的轻量化水平和推力输出能力。

1.3 航空发动机发展的趋势随着科技的进步和环保要求的提高,现代航空发动机的发展趋势主要体现在以下几个方面:提高热效率、降低燃油消耗率、减少排放、提高可靠性和降低噪音等。

这些趋势对燃料的选择和使用提出了更高的要求。

二、燃料类型对航空发动机效率的影响燃料类型是影响航空发动机效率的重要因素之一。

不同类型的燃料具有不同的能量密度、燃烧特性和排放特性,这些特性直接决定了发动机的工作效率和环境影响。

2.1 航空燃料的分类与特性航空燃料主要分为两大类:煤油型燃料和合成燃料。

煤油型燃料是目前使用最广泛的航空燃料,具有较高的能量密度和良好的燃烧特性。

合成燃料则是通过化学合成方法生产的燃料,具有可再生、低排放等优点。

2.2 燃料的能量密度与燃烧特性能量密度是燃料单位质量所含有的能量,它直接影响到发动机的燃油消耗率和航程。

燃烧特性包括燃料的着火温度、燃烧速率和排放特性等,这些特性决定了发动机的燃烧效率和排放水平。

第四代军用航空发动机(F119和EJ2000)

第四代军用航空发动机(F119和EJ2000)

第四代军用航空发动机(F119和EJ2000)资料来源:西北工业大学F119 :结构形式:双转子加力式涡轮风扇发动机推力范围:加力 15568daN中间 9786daN用途: F22结构与系统:风扇:3级轴流式,无进口导流叶片,宽弦设计高压压气机:6级轴流式,整体叶盘结构燃烧室:环型,浮壁结构高压涡轮:单级轴流式,采用第三代单晶涡轮叶片材料,隔热涂层和先进冷却结构低压涡轮:单级轴流式,与高压涡轮对转加力燃烧室:整体式,内外涵各设单圈喷油环矢量喷管:二元矢量收敛-扩张喷管,俯仰方向可作-20度到 +20度的偏转控制系统:第三代双余度FADEC装备F119的F22研制概况:F119 是普惠公司为美国第四代战斗机研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机.其设计目标是:不加力超音速巡航,非常规机动和短距起落能力,隐身性能,寿命费用降低至 25% ,零件数减少 40%~60% ,推重比提高 20%, 耐久性提高两倍,零件寿命延长 50% .F119 上采用的先进技术有:三维粘性叶轮机设计方法,整体叶盘结构,高紊流度强旋流主燃烧室头部,浮壁式燃烧室结构,高低压涡轮旋向相反,整体加力式燃烧室设计,二元矢量喷管和第三代双余度 FADEC 等 .试车台上的F119收敛-扩张型尾喷管EJ2000 :结构形式:双转子加力式涡轮风扇发动机推力范围:中间6000daN加力9000daN用途:欧洲战斗机EF2000结构与系统:风扇:3级轴流式,采用三维跨音速宽弦叶片,无进口导流叶片.压比约为4.0高压压气机:5级轴流式燃烧室:环型,蒸发式喷油嘴涡轮:单级轴流式低压涡轮+单级轴流式高压涡轮加力燃烧室:燃烧和混合型,采用多根径向火焰稳定器尾喷管:全程可调收敛-扩张式控制系统:FADEC,具有故障诊断和状态监视能力装配EJ2000发动机的EF2000战斗机研制概况:EJ2000是欧洲四国联合研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机,用于欧洲四国联合研制的九十年代战斗机 EF2000.参加工作的有英国的罗 ? 罗公司,德国发动机涡轮联合公司,意大利菲亚特公司和西班牙涡轮发动机工业公司.1991年10月EJ2000原型机首次运转.在发动机的设计要求中,除了达到高推重比(10)和地耗油率外,特别强调高的可靠性,耐久性和维修性及低的寿命期费用.EJ2000发动机EJ2000全景图。

西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第4章燃气涡轮

西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第4章燃气涡轮

第四章燃气涡轮1.航空燃气涡轮发动机中,涡轮有哪两种基本类型?答:按流动的方向,燃气涡轮分为轴流式涡轮与径向式涡轮两类。

3.从截面翼型的厚薄、曲率、叶冠或凸台、榫头、材料、冷却的几个方面看,涡轮工作叶片与压气机工作叶片的区别有哪些?答:5.涡轮转子连接的基本要求是什么?答:(一)盘与轴联接:足够刚度,强度,不削弱盘与轴,以便能传负荷;盘与轴在装配及工作时应可靠的定心;联接处高热阻,减少盘向轴传热。

(二)盘与盘联接:除了强度与刚性,可靠定心之外,还要考虑级数与联接部分较多对整个涡轮转子的影响(减小热应力,便于拆装,减小振动);(三)叶片与盘联接:要承受巨大的离心力、气体力和振动负荷,此外,还要求允许榫头自由膨胀,以减小热应力;另一方面,榫头传热要好。

7.列举枞树型榫头的优点。

答:(一)叶根与轮缘部分的材料利用合理,承力截面积大,承拉截面接近等强,因此这种榫头重量较轻;(二)榫头在轮缘所占的周向尺寸较小,因为在轮盘上可安装较多的叶片;(三)这种榫头可以有间隙地插入榫槽,允许榫头与轮缘受热后自由膨胀;(四)可以利用榫头的装配间隙通入冷却空气,对榫头和轮缘进行冷却;(五)拆装及更换叶片方便9.涡轮机匣和压气机机匣相比的结构特点是什么?答:压气机机匣通常是圆柱形或圆锥形壳体,有整体式、分半式和分段式机匣。

涡轮机机匣和压气机机匣相比还借前后安装边分别与燃烧室及喷管连接。

另外涡轮的径向间隙沿圆周均匀,并且要尽量减少机匣与涡轮叶片的径向间隙。

11.涡轮冷却系统的冷却对象有哪些?答:涡轮冷却系统的冷却对象有叶片榫头、涡轮盘、涡轮轴、涡轮叶片、第一级涡轮导向叶片、轴承、承力环、涡轮外环。

1 / 213.挂钩式涡轮导向器有哪些优点?答:(一)涡轮机匣避免了开孔,又得到固定叶片用的环槽座的加强,这对机匣强度,刚性有利,又省掉了紧固件,装拆方便,又可减重;(二)导向叶片的固定可靠。

由于气流的轴向力是向后的。

促使导向叶片压紧在环槽内;(三)导向叶片外缘板与机匣间有较大的间隙,它与涡轮封严环一起与涡轮机匣形成双层壁结构;(四)导向叶片内端有内支撑,从而提高了叶片的抗振刚性,减少了漏气损失,又保证了叶片自由膨胀;(五)利用机匣的扩散形结构,很好解决了多级低压涡轮的装配和拆卸问题,改善了工艺性和维修性。

飞机推进器的原理和技术分析

飞机推进器的原理和技术分析

飞机推进器的原理和技术分析飞机是现代最主要的交通工具之一,其快速、高效的运输方式将人们带到了远离故乡的地方。

飞机的推进器是飞机的关键部件,是保证飞机运行的必要组成部分。

推进器的性能直接关系到飞机的速度、升限、载重量等因素,因而对于现代飞机制造业来说是最具挑战性和最关键的技术之一。

本文将就飞机推进器的原理和技术进行深入的探讨和分析。

一、飞机推进器的种类和原理飞机的推进器一般可以分为两种:喷气式推进器和螺旋桨式推进器。

喷气式推进器是使用燃油和压缩空气进行燃烧,从而产生高速的气流使飞机进行推进的一种推进器。

螺旋桨式推进器则是利用螺旋桨产生的推力推动高速飞行的一种推进器。

喷气式推进器的主要原理是利用高压燃气通过喷丝产生高速气流,以推动飞机,具有推进力大、速度快、维护成本较高的优势。

而螺旋桨式推进器则是利用螺旋桨叶片的旋转,将空气向后推使飞机前进。

螺旋桨式推进器具有推进力控制性好、耐久性高、空气流动性较好的优势。

不同种类的飞机推进器都有其独特的应用场景。

一般来说,大型客机多采用喷气式推进器,而小型客机则更多地采用螺旋桨式推进器。

二、飞机推进器的关键部件飞机推进器由以下关键部件组成:发动机、涡轮、进气口、喷气口、推力向量调整器和喘振测量仪等。

(一)发动机:飞机推进器的发动机中,最重要的部分就是燃烧室。

燃烧室用于完成燃烧,将燃料和氧气混合燃烧产生燃气,这些燃气将在推进器中产生巨大的推力,使飞机得以向前飞行。

(二)涡轮:涡轮是借助燃气经过内部涡轮的旋转产生动力的部件。

它是推进器中产生高速气流的重要组成部分,并在飞机推进器中发挥了至关重要的作用。

(三)进气口:进气口是指飞机推进器中获取高压空气的重要部分。

进口闸门的开启和关闭、进口角度的调整都会影响到飞机推进器的运行效果。

(四)喷气口:喷气口是把燃烧室中高温、高压、高速的燃气喷出飞机外部的口。

喷气口的尺寸和角度可以影响推进器的喷出速度和方向等关键因素。

(五)推力向量调整器:推力向量调整器是指可以改变推力方向或大小的组件。

喷气推进的概念

喷气推进的概念

喷气推进的概念1. 引言喷气推进是一种常见的推进系统,广泛应用于航空航天和其他领域。

它通过将高速喷射的气体产生的反作用力用于推动物体,实现了高效的推进效果。

本文将深入探讨喷气推进的概念、原理、应用和发展前景。

2. 喷气推进的原理喷气推进的原理基于牛顿第三定律,即每个作用力都有一个相等大小、方向相反的反作用力。

当高速喷射的气体通过喷嘴排出时,气体的反作用力会推动喷嘴和喷气装置向相反方向运动,从而推动整个系统。

这种原理被广泛应用于航空发动机、火箭发动机等推进系统中。

3. 喷气推进的应用3.1 航空领域喷气推进在航空领域中得到了广泛的应用。

喷气式飞机通过喷气发动机产生的推力来驱动飞机前进。

喷气发动机通过将压缩空气与燃料混合并燃烧产生高温高压气体,然后将气体喷射出来,利用气体的反作用力推动喷气式飞机向前飞行。

这种推进方式具有高速、高效的优点,使得飞机能够以更快的速度飞行。

3.2 航天领域喷气推进在航天领域中也扮演着重要的角色。

火箭发动机是一种常见的喷气推进系统,它通过将燃料和氧化剂混合燃烧产生高温高压气体,并将气体喷射出来,从而推动火箭向太空飞行。

火箭发动机具有高推力和高速度的特点,是实现太空探索的关键技术之一。

4. 喷气推进的发展前景喷气推进技术在不断发展和创新中,有着广阔的发展前景。

随着科技的进步,喷气推进系统的效率和可靠性不断提高。

未来,喷气推进技术有望应用于更多领域,例如高速交通工具、深空探测等。

此外,随着对环境保护意识的增强,研究人员也在致力于开发更环保、低碳的喷气推进技术,以减少对环境的影响。

5. 总结喷气推进作为一种常见的推进系统,具有广泛的应用领域和重要的发展前景。

它基于牛顿第三定律,通过喷射高速气体产生的反作用力来推动物体。

在航空和航天领域,喷气推进技术被广泛应用于飞机和火箭的推进系统中。

未来,喷气推进技术有望在更多领域发挥作用,并不断创新和发展。

飞机推进系统原理

飞机推进系统原理

飞机推进系统原理作为人类科技的杰出代表,飞机推进系统的出现极大地促进了人类的交通和科技的发展,随着时代的推进,飞机的推进系统的技术也在不断地发展和改进。

本文将着重介绍飞机推进系统的原理和工作过程。

一、飞机推进系统的分类飞机推进系统根据推进方式可以分为螺旋桨推进系统和喷气推进系统两种,螺旋桨推进系统是将发动机产生的动力通过传输系统转化为螺旋桨旋转来推进空气的,而喷气推进系统是将高速喷射的气流推动空气产生推力的。

二、螺旋桨推进系统的原理螺旋桨推进系统包括发动机、传动系统和螺旋桨三个部分。

1. 发动机发动机是飞机推进系统的核心部件,其作用是将油耗电能转化为机械能,进而驱动整个系统运行。

发动机通过点火和燃烧空气和燃料,产生高温高压气体驱动运动。

常见的发动机主要有活塞发动机和燃气涡轮发动机。

2. 传输系统传输系统是将发动机产生的动力转化为螺旋桨旋转,进而推进空气的部分。

传动系统通常包括减速器、轴、轴承和凸轮等,其中减速器用于降低高转速发动机的转速以适应螺旋桨的旋转速度,轴和轴承用于传递发动机的转动力矩和支撑旋转螺旋桨,凸轮则用于调整螺旋桨的切角,控制飞机的速度和推力。

3. 螺旋桨螺旋桨是将动力传送到空气中,产生推力的部分。

螺旋桨通常由多个桨叶组成,桨叶的形状和数量根据不同的工况和设计要求而变化,桨叶通常有定角桨和变角桨两种类型,定角桨的桨叶角度是固定的,而变角桨的桨叶角度可以根据需要进行调整。

桨叶旋转时,它将空气吸入桨叶前缘,产生部分真空,使空气沿桨叶表面形成旋转流,从而产生推力,使飞机向前推进。

三、喷气推进系统的原理喷气推进系统是将燃料和空气混合后在燃烧室内燃烧,产生高温高压气体,并通过喷嘴高速喷射出来推进空气的。

同样,喷气推进系统也包括发动机和喷嘴两个部分。

1. 发动机喷气推进系统的发动机通常采用涡轮增压式燃气涡轮发动机。

这种发动机的构造相对复杂,通常包括压气机、燃烧室、涡轮等部件。

空气经过压气机压缩后通过燃烧室,在与燃料相遇后燃烧,并产生高温高压气体,最后通过涡轮推动喷气嘴产生推力。

航空发动机发展史

航空发动机发展史

摘要:航空发动机的历史大致可分为两个时期。

第一个时期从首次动力开始到第二次世界大战结束。

在这个时期,活塞式发动机统治了40年左右。

第二个时期从第二次世界大战至今。

60多年来,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。

关键词:活塞式喷气式航空发动机诞生一百多年来,主要经过了两个阶段。

前40年(1903~1945),为活塞式发动机的统治时期。

后60年(1939~至今),为喷气式发动机时代。

在此期间,航空上广泛应用的是燃气涡轮发动机,先后发展了直接产生推力的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。

亦派生发展了输出轴功率的涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。

一、活塞式发动机统治时期很早以前,我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔,也曾作过各种尝试,但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。

最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试,但因为发动机太重,都没有成功。

到19世纪末,在内燃机开始用于汽车的同时,人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源,并着手这方面的试验。

1903年,莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后,成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。

这台发动机只发出 kW的功率,重量却有81 kg,功重比为daN。

发动机通过两根自行车上那样的链条,带动两个直径为的木制螺旋桨。

首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为。

但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。

在两次世界大战的推动下,活塞式发动机不断改进完善,得到迅速发展,第二次世界大战结束前后达到其技术的顶峰。

发动机功率从近10kW提高到2500kW 左右,功率重量比(发动机功率与发动机质量的重力之比,简称功重比,计量单位是kW/daN)从daN提高到daN,飞行高度达15000m,飞行速度从16km/h提高到近800km/h,接近了螺旋桨飞机的速度极限。

航天器概论(西工大)1、第一章 绪论

航天器概论(西工大)1、第一章 绪论
负责研制V-1、V-2火箭、美国第一颗卫星,以及第一艘载人飞船“阿波 罗11号”登上月球作出突出贡献,美国航天飞机的研制也是由他发起。
• 钱学森(1911~2009): • 中国航天事业奠基人; • 1935.9进入美国麻省理工学院航空系学 习; • 1936.9 转入美国加州理工学院航空 系,师从世界著名空气动力学教授 冯·卡门,先后获航空工程硕士学位和 航空、数学博士学位; • 1937 与导师共同完成高速空气动力学 问题研究课题和建立“卡门-钱近似” 公式,在二十八岁时就成为世界知名的 空气动力学家; • 1938.7-1955.8 钱学森在美国从事空 气动力学、固体力学和火箭、导弹等领 域研究; • 1955.10.23 回国,一直主持中国的航 天技术工作。
2003年10月15日 杨利伟
进入20世纪80年代,航天活动跨入了航天飞机和空间站阶段。
航天活动的航天飞机和空间站阶段。
进入20世纪80年代,随着航天活动的开展,人们发现发射航 天器成本很高,于是着手研制可多次重复使用的运载工具,这样 美国先研制成了航天飞机,其他国家也相继着手研究或者研制航 天飞机。至今所发射的卫星,用途较窄,而且在空间一旦出现故 障就报废。于是着手研制了载人空间站,它可以承担多种任务, 而且由于载人,一旦有故障,可以及时修理,从而提高了使用效 益。
现代火箭、导弹技术的出现
直到19世纪末20世纪初,液体燃料火箭技 术才开始兴起。 • 20世纪30年代,火箭武器开始进入应用阶 段,直到1944年6月月 ,纳粹德国才首次将有 控的弹道式液体火箭V-2,V-1巡航导弹应用于战 争。

时间:1944年6月~ • 燃料:空气和汽油 • 巡航高度:900m • 发射方式:陆基 • 制导方式:惯性陀 螺仪+无线电 • 发射数量:1万枚 • 巡航距离:约 300Km • 命中精度:低

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

航天推进理论基础_西北工业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.整体式固体火箭冲压发动机的关键技术之一是一次燃烧的燃气流量调节技术。

参考答案:正确2.离子推力器和霍尔推力器都需要中和器完成羽流中和功能。

参考答案:正确3.钡钨阴极和六硼化铼阴极是目前主要的电推力器中和器类型。

参考答案:正确4.在火箭发动机热力计算中,热力学数据是指比热、焓、熵等参数随温度的变化。

参考答案:正确5.常用的免费开源的热力计算软件是CHEMKIN.参考答案:错误6.在喷管流动过程中,产物热能转换为动能,转换过程中能量守恒但总焓不守恒。

参考答案:正确7.有关火箭发动机的喷气速度,下列描述正确的有:参考答案:火箭发动机的喷气速度就是喷管出口截面上燃气的流速。

8.液体火箭发动机再生冷却的特点有:参考答案:推力室结构质量大_热损失小_再生冷却推力室增加了推进剂供应系统的负担_对周围热影响小、发动机工作时间可以很长9.下列传热过程属于推力室再生冷却传热过程某环节的有:参考答案:高温燃气与推力室热壁之间的对流和辐射传热_推力室冷却通道与冷却液间的对流换热_冷却套外壁面与环境大气间的对流辐射10.燃气发生剂一般具有燃烧温度低、成气量小但燃烧残渣大的特点。

参考答案:错误11.影响火箭发动机推力的因素有:参考答案:喷管的质量流率_喷管的膨胀状态_发动机的工作高度12.推进剂燃烧产物的温度越高、平均分子量越小,则发动机的喷气速度越大。

参考答案:正确13.再生冷却是在推力室热壁的内表面采取的一种对流式冷却。

参考答案:错误14.贮箱增压系统的功能是为了保证推进剂贮箱内的压强维持在一定的水平。

参考答案:正确15.推进剂利用系统的功能是自动的进行推进剂组元混合比的调节,保证推进剂组元同时消耗完或者最小的剩余。

参考答案:正确16.根据吹除气源压力的高低,吹除系统可分为强吹和弱吹两大类。

参考答案:正确17.在热力计算中,1Kg推进剂总焓的国际制单位是:参考答案:千焦耳/公斤18.火箭发动机燃烧室热力计算遵循的基本原理有:参考答案:能量守恒原理_化学平衡原理_质量守恒原理19.对固体火箭发动机,将一维非定常内弹道计算方程组转化为一维准定常计算方程组的假设条件之一是:参考答案:燃气密度(推进剂密度)_装药通道横截面积的增量(装药通道横截面积)_装药通道内的燃气流速(当地声速)20.火箭推进剂的假定化学式:是把1kg推进剂看成是由基本元素组成的化合物的分子式。

航空发动机的发展历史

航空发动机的发展历史
涡扇发动机的优势
涡扇发动机在燃油效率、推进效率和噪音控制方面具有明显优势,逐渐成为现代民航客机的主要动力来源。
涡扇发动机的崛起
现代涡轮发动机具有较高的推重比、燃油效率和可靠性,能够提供更好的飞行性能。
高性能
通过采用先进的材料和设计技术,现代涡轮发动机的油耗较低,有助于降低航空运输成本。
低油耗
现代涡轮发动机具有较长的使用寿命和维护周期,降低了运营成本和维护难度。
发展趋势
随着技术的不断进步,航空发动机的研发和生产成本也在不断增加,同时需要解决新型材料和制造工艺的可靠性和耐久性问题。
挑战
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早期喷气式发动机的挑战与突破
ห้องสมุดไป่ตู้
喷气式发动机的优势与影响
总结词:喷气式发动机的高推进效率和轻量化特点使其成为航空工业的主流发动机,对航空运输、军事和民用领域产生了深远的影响。
03
涡轮发动机的时代
喷气时代的开启
涡轮喷气发动机的出现,标志着航空工业进入喷气时代,实现了超音速飞行。
英国的领先地位
英国在涡轮喷气发动机的研发上处于领先地位,为世界航空工业的发展做出了重要贡献。
早期发展
起源与早期发展
活塞式发动机的进步
进步
随着技术的发展,活塞式发动机在功率和效率方面得到了显著提升,成为了早期航空器的主要动力装置。
应用
活塞式发动机广泛应用于飞机、直升机和无人机等领域,为航空器的起飞、巡航和降落提供了稳定可靠的动力。
早期航空发动机具有功率小、重量大、油耗高等特点,但随着技术的不断进步,这些缺点逐渐得到改善。
技术进步与挑战
随着技术的不断进步,涡轮喷气发动机的推力和效率得到显著提升,但同时也面临着燃油效率低、噪音大等挑战。

陈茂林-火箭发动机设计基础-发动机原理-第2讲 推力与喷气速度教材

陈茂林-火箭发动机设计基础-发动机原理-第2讲 推力与喷气速度教材

喷管质量流率与特征速度
2.2.1 流率
(mass flow rate) m
c t e
喷管超音速流动的特点: (1) 燃气流速变化: M 1 M 1 M 1 即燃气流速逐渐增加、而压强逐渐降低。 (2) 在喷管喉部,有 ,
c t
e
M t 1 ,所以喷管喉部为临界截面。 cons tan t. (3)在喷管的任一截面上,质量流率 m
1. T : 2. m : 3.
Tf
升高,则可转换成动能的热能增加,
ue
m
ue
2k /k 1 而
综合考虑,则
k
:
k
ue 随 k 的增大而略有减小。
k 1 k P 1 e P c
4.
Pe Pc
:

m, k , T f
(2)
To EQ(1)
§ 2.1
推力与喷气速度
0 c t e
控 制 e 体
对于一个封闭表面的矢量积分总是等于零,即有:
A
ex Ae
Pa ndA
A
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世界三大航空发动机企业技术发展历程

世界三大航空发动机企业技术发展历程

世界三大航空发动机企业技术发展历程[摘要]:自从莱特兄弟通过动力飞行实现人类的飞行梦想,人类从此不断挑战飞行的极限,而航空发动机技术的进步是保证这一挑战实现的动力基石。

百年来,航空发动机市场波诡云谲,而岿然屹立的却有三大航空发动机企业。

继承与发展、合作与竞争、创新与保守,究竟是什么锤炼了这三个强企的成功?[关键词]:航空发动机技术发展历程罗·罗公司通用电气普·惠公司中图分类号:v211.6 文献标识码:v 文章编号:1009-914x(2012)32- 0507-01一、罗尔斯·罗伊斯(rolls·royce)公司罗·罗公司创立于1904年,早期从事活塞发动机的设计、制造、生产。

一战爆发后,罗·罗公司凭借着丰富的机械经验转入航空发动机领域并推出梅林发动机,经过涡轮增压、采用空气冷却器和燃油喷射装置及高辛烷值航空汽油,发动机功率可达2050马力。

二战中,梅林发动机装备在喷火、飓风、野马战斗机上,名噪一时。

伴随着对活塞发动机改进的同时,公司高层开始关注惠特尔的喷气发动机概念,并在1942年取得喷气发动机发明,开启了罗·罗公司的航空喷气发动机时代。

1944年,罗·罗公司开始研制推力达2210dan的“尼恩”喷气发动机,同年十月即试车成功,成为当时最为著名的喷气发动机。

罗·罗公司另一个卓越贡献是:开发了世界上第一种投入使用的涡扇发动机——rb80“康威”。

罗·罗公司又以“康威”为基础又开发了一种更小的发动机——rb163“斯贝”。

“斯贝”采用和“康威”相同的双转子结构和低涵道比设计,推力达5450dan。

“斯贝”发动机是英国航空发动机发展史上的里程碑,大修间隔达10000小时,极大降低了维护成本。

20世纪60年代后期民用航空业蓬勃发展,为此罗·罗公司应市场需求发展了高涵道比涡扇发动机rb211。

西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第一章

西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第一章

西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第一章第一章概论思考题1、航空燃气涡轮发动机有哪些基本类型,指出他们的共同点、区别和应用。

区别:涡轮喷气发动机:在单个流道内靠发动机喷出的高速燃气产生反作用推力的燃气涡轮发动机,涡轮出口燃气在喷管中膨胀,使燃气可用能量转变为高速喷流的动能而产生反作用力。

主要应用:军用、民用、特别是超声速飞机,目前大多被涡扇发动机取代。

涡轮风扇发动机:与涡喷发动机相比多了压气机前风扇、外涵道结构。

空气进入发动机后分别通过内外涵道。

推力由内外涵道两部分的气体动能产生。

主要应用:中、大涵道比发动机多用于亚声速客机和运输机,小涵道比发动机多用于战斗机和超声速飞行器上。

涡轮螺旋桨发动机:靠动力涡轮把燃气能量转化为轴功率,带动螺旋浆工作,主要应用于速度小于800km/h的中小型运输机、通用客机。

涡轮轴发动机:原理与结构基本与涡轮螺旋桨发动机一样,只是燃气发生器出口燃气所含能量全被自由涡轮吸收,驱动轴转动。

其主要用途是直升机。

螺旋桨风扇发动机:可看做带高速先进螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机,又可看做除去外涵道的大涵道比涡扇发动机,兼具耗油率低和飞行速度高的优点。

目前尚未进入实际应用阶段。

共同点:组成部分:进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管。

工作过程:吸气进气、压缩、燃烧后膨胀和排气。

核心及部分:压气机、燃烧室、涡轮。

2、涡轮喷气、涡轮风扇、军用涡扇分别是何年代问世的?涡轮喷气 :二十世纪三十年代末。

涡轮风扇 :二十世纪六十年代初。

军用涡扇 :二十世纪六十年代中期。

3、简述涡轮风扇发动机的基本类型。

按用途可分为军用涡扇发动机和民用涡扇发动机,按是否有加力燃烧室分为带加力的涡扇发动机和不带加力的涡扇发动机,带加力的用于军用超音速飞行,不带加力的用于民用,按涵道比大小可分为小涵道比、中涵道比、大涵道比涡扇发动机。

4、什么是涵道比,涡扇发动机如何按涵道分类,说明各类型发动机的应用机型。

涵道比是指涡扇发动机外涵道和内涵道空气质量流量之比,又称流量比。

西工大又双叒叕现保研寝室,学霸扎推!

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西工大又双叒叕现保研寝室,学霸扎推!西工大又双叒叕现保研寝室近日,陕西西安。

西北工业大学航空学院6号楼211宿舍的李琳方、曾竹青、杜晓帆、伊琳等4名女生,和7号楼818宿舍的赵志伟、赵望、李星霖、石宇洋等4名男生,来自不同专业,全体保研。

女生宿舍4位女生团结自律,一起做学业规划,一起学习,参加科研竞赛以及学校的各类比赛。

男生宿舍4位男生互帮互助,寝室学习氛围浓厚,成绩始终名列前茅。

除了完成平时的课程,8位同学在校期间获得的奖状证书数不胜数,在各自擅长的领域熠熠生光。

西北工业大学收费标准按照教育部有关规定和陕西省物价局核定标准,理工类专业学费4950元/年(其中软件工程专业一、二年级4950元/年,三、四年级按学分计,每学分400元,三、四年级总学分不高于80学分);文史类专业3850元/年;艺术类专业9900元/年。

少数民族预科生预科阶段学费3850元/年;预科升入本科学费,与同年同专业的其他学生执行相同的学费标准。

中外合作办学专业7万元/年。

西北工业大学优势学科一级学科:材料科学与工程、航空宇航科学与技术。

二级学科:材料物理与化学、材料学、材料加工工程、飞行器设计、航空宇航推进理论与工程、航空宇航器制造工程、人机与环境工程、航空发动机学、机械电子工程、固体力学、电路与系统、控制理论与控制工程、计算机应用技术、武器系统与运用工程、水声工程。

国家级特色专业:复合材料与工程、飞行器设计与工程、探测制导与控制技术、自动化、微电子学、计算机科学与技术、信息对抗技术、软件工程(含3个方向)、飞行器制造工程、飞行器动力工程、通信工程。

西北工业大学学科评估西北工业大学,在教育部第四轮学科评估中,最高评级为A+级,航空宇航科学与技术。

A级,材料科学与工程。

A-级,计算机科学与技术。

B+级,力学、机械工程、电子科学与技术、控制科学与工程、软件工程、管理科学与工程。

B级,数学、物理学、电气工程、信息与通信工程、兵器科学与技术。

航空航天领域的航空器动力与推进技术

航空航天领域的航空器动力与推进技术

航空航天领域的航空器动力与推进技术航空航天领域一直是人类探索和攀登科技巅峰的领域之一。

航空器的动力与推进技术是其中不可或缺的组成部分。

从最早的风力驱动,到如今的喷气发动机和火箭推进系统,动力和推进技术的不断发展不仅推动了航空航天事业的蓬勃发展,也改变了人类的生活方式和视野。

一、动力技术的发展1.1 早期动力技术在航空航天领域的发展初期,人们利用风力来驱动航空器的飞行。

帆布和木材的结合使得飞行器能够“扬帆破浪”,实现空中航行。

后来,人们又发明了蒸汽机,通过煮沸水来产生高压蒸汽驱动飞行器的运动。

然而,这些动力方式有着重大的限制,并不能满足人类对于高速飞行和长航程的需求。

1.2 内燃机和喷气技术20世纪初,内燃机技术的出现极大地改变了航空器的动力来源。

内燃机使用了可燃燃料和氧气进行燃烧,产生高温高压的气体流,并利用这种气体流来产生推力。

而喷气发动机则是内燃机的一种延伸,其利用喷射出来的高速气流来推动航空器的前进。

这种动力技术的出现使航空器飞行速度得以大幅提升,大大缩短了飞行时间。

二、喷气发动机的原理与构成2.1 喷气发动机的工作原理喷气发动机基本上由进气道、压气机、燃烧室、高压涡轮、喷管等组成。

在工作时,喷气发动机通过进气道将大量空气吸入压气机,压气机将空气进行压缩并注入燃烧室。

燃烧室中喷入燃料并点燃,燃料的燃烧产生高压高温的气体。

这些高压气体经过高压涡轮的驱动,再通过喷管喷出,产生推力推动飞行器前进。

2.2 喷气发动机的分类喷气发动机可以按照不同的工作原理和结构特点进行分类。

常见的喷气发动机包括涡喷式发动机、涡流扇发动机和高涵道比涡扇发动机等。

涡喷式发动机是最早的喷气发动机之一,其喷气效率相对较低。

而涡流扇发动机和高涵道比涡扇发动机则是现代航空器常用的发动机,具有高推力和高燃烧效率的特点。

三、火箭推进系统的原理与应用3.1 火箭推进系统的工作原理火箭推进系统是一种在真空中工作的推进系统,可以将航空器、导弹等送入宇宙空间。

钱学森生平事迹介绍资料

钱学森生平事迹介绍资料

钱学森生平事迹介绍钱学森生平介绍钱学森,人类航天科技的重要开创者和主要奠基人之一,是航空领域的世界级权威、空气动力学学科的第三代挚旗人,是工程控制论的创始人,是二十世纪应用数学和应用力学领域的领袖人物——堪称二十世纪应用科学领域最为杰出的科学家,他在上世纪40年代就已经成为和其恩师冯·卡门并驾齐驱的航空航天领域内最为杰出的代表人物,并以《工程控制论》的出版为标志在学术成就上实质性地超越了科学巨匠冯·卡门,成为二十世纪众多学科领域的科学群星中,极少数的巨星之一;钱学森同志也是为新中国的成长做出无可估量贡献的老一辈科学家团体之中,影响最大、功勋最为卓著的杰出代表人物,是新中国爱国留学归国人员中最具代表性的国家建设者,是新中国历史上伟大的人民科学家:被誉为“中国航天之父”、“中国导弹之父”、“火箭之王”、“中国自动化控制之父”。

中国国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号,获中共中央、国务院中央军委颁发的“两弹一星”功勋奖章。

钱学森一九一一年十二月出生于上海,祖籍浙江杭州。

一九二三年九月进入北京师范大学附属中学学习,一九二九年九月考入交通大学机械工程系(现西安交通大学机械工程学院)一九三四年六月考取公费留学生,次年九月进入美国麻省理工学院航空系学习,一九三六年九月转入美国加州理工学院航空系,师从世界著名空气动力学教授冯·卡门,先后获航空工程硕士学位和航空、数学博士学位。

一九三八年七月至一九五五年八月,钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究,并与导师共同完成高速空气动力学问题研究课题和建立“卡门-钱近似”公式,在二十八岁时就成为世界知名的空气动力学家。

1950年,钱学森同志争取回归祖国,而当时美国海军次长金布尔声称:“钱学森无论走到哪里,都抵得上5个师的兵力,我宁可把他击毙在美国,也不能让他离开。

”钱学森同志由此受到美国政府迫害,遭到软禁,失去自由。

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------极端的工作状态中的巧妙装置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前世界上能自行设计研制飞机的国 家有近40多个,能够独立研制高性能航空 发动机的国家却只有少数几个国家-----(只有联合国五个常任理事国)。
1、“四高”问题
----怎样让发动机更牛的分析
风车、风扇、轴一体!
两个“简单”的结论: (1)这里烧得越厉害,发动机越牛;
三、航空发动机的工作原理
------极端的工作状态中的巧妙装置
1、两种日常生活中与空气有关的机械装置
(1)风扇利用其它形式的能量使空气流动(将它后 面的空气吸到前面),风扇转的越快,吸来的空气越 多,提供的空气流量越大。
1、两种日常生活中与空气有关的机械装置
(2)风车从空气的流动中吸收能量,空气从它的 前面流动到后边,推动风车转动。
配备F22飞机使用的F119发动机(剖视图)
发动机的在军用飞机上的安装------F35(美国军用单发战斗机)
配装F35的F135发动机简图(在F119的基础上发展而来)
发动机的在飞机上的安装------歼10(我国军用单发战斗机)
发动机的在飞机上的安装------歼11(我国军用双发战斗机)
问题来了:风车叶片的耐高温能力?
风车、风扇、轴一体!
两个“简单”的结论: (2)吸进来的空气越多,烧的油也越多, 最后排出的高速气体就越多,发动机就越牛。
风车、风扇、轴一体!
问题来了:高转速,高负荷,高压力,玩命地工作。 风扇和风车叶片要足够结实; 气流要顺畅。
F119涡轮前的温度2000摄氏度左右
飞机通过连续不断的吸气和排气,并 使排气的速度大于吸气的速度这一过程 来获得向前飞行的动力。但是飞机是依 靠什么实现并维持这一过程的呢?
这就是------
航 空 发 动 机
发动机的在飞机上的安装------民用机种A380
A380配装的遄达900发动机
发动机的在军用飞机上的安装------F22(美国军用双发战斗机)
太行发动机,配装国产苏-27、歼11和歼10, 是我国自主研发的第一台大推力涡扇发动机。
发动机的在飞机上的安装------歼8(我国高空高速双发战斗机)
我国拥有完全自主知识产权的第一台发动机----昆仑发动机
发动机的在飞机上的安装------飞豹(我国高速歼击轰炸机)
秦岭发动机,配装于飞豹歼击轰炸机
遄达900每秒钟吸入1.25吨以上的空气
2、三个“变态”
----环境、性能和可靠性
2.1 变态的工作环境
(1)进气温度变化大(我欲乘风归去); (2)进气密度变化大,地面空气稠密,高空大气 稀薄(入藏体检----高原效应); (3)更要命的:全天候,风雨无阻。。。
下雨时空气里混了水,下雪时混了雪,沙尘暴时混 了。。。
2、物理现象----燃烧,燃烧使空气温度升高,增加 了空气的能量,燃烧越剧烈,空气能量增加越多。
3、最简单的涡轮喷气航空发动机
轴也转!
涡喷发动机结构与工作过程示意图 (注意:图中压气机和涡轮和轴是一体的)
风车、风扇、轴一体!
“简单”的工作过程: (1)风扇把空气从外面吸到里面来;
风车、风扇、轴一体!
喷气推进技术与航空发动机简介
--西北工业大学动力与能源学院 硕士20080701班
一、推进技术简介
1、推进技术:获得推力而前进的技术 2、自古道,靠山吃山,靠水吃水,靠阎王吃小 鬼,人们因地制宜,发展推力
地面靠推地
水里靠推水
水里靠推水
水中推进用
的螺旋桨
(1)螺旋桨推进 ( 两 种 方 式 ) (2)喷气推进 (又称吸气推进)
下雨时空气里混了雨水,下雪时混了雪水:
沙尘暴呢?
还有尾气。。。
军用飞机要超音速飞行,而且要做高难度动---苏-27眼镜蛇机动;
2.2 变态的性能要求
(1)大推力要求
F135自重1吨半 左右,可以提 供18吨左右的 推力(推重比 12)
(2)有些飞机还要求“短距起降”甚至“垂直起 降”(矢量推力技术)(排气情况也复杂了。。。);
太空什么都没有, 靠喷推进剂,
还要利用万有引力
(1)螺旋桨推进
(2)喷气推进 (又称吸气推进)
二、喷气推进技术
图中所示连续不断进行进气和排气 过程的位置被称为飞机的短舱,短舱 里有一个装置可以使排气速度大于进 气速度。
每秒钟 吸进和 排出的 气体达 数百斤 以上, 比一个 成年人 体重还 要多!
推力矢量技术图示
(3)其它要求高效率(省油)、环保、低噪声
2.3 绝对变态的可靠性要求
空军一号
谢谢!
“简单”的工作过程 (2)在这里面喷油,与空气燃烧,空气 变热,能量增加;
风车、风扇、轴一体!
“简单”的工作过程: (3)热气流过风车,推动风车转动,风 车转动又带动风扇的转动;
风车、风扇、轴一体!
“简单”的工作过程: (4)热气流过风车后以高速流出发动机。
最简单的涡喷发动机结构示意图
四、发动机研究的难度和关键技术
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