飞机的动力装置
航论-第二章 第4节 飞机的动力装置
第二章民用航空器第四节飞机动力装置（一）课前复习1.飞机的起落架按能否固定可以分为哪几类？2.起落架的基本结构是什么？（二）新课教学一、基本概述1.动力装置包括：发动机、螺旋桨、辅助动力装置及其他附件。
其中被喻为飞机心脏的是“发动机”2.发动机的分类【飞机发动机的一般分类】（1）活塞式发动机=> 莱特兄弟的第一架飞机。
（2）喷气式①空气喷气式：不能脱离大气层（民用飞机）。
②火箭喷气式：可以在大气层内和太空中使用。
【飞行器发动机的一般分类】（1）吸气式①活塞式②燃气涡轮③冲压喷气④脉动喷气（2）火箭喷气式①化学火箭发动机②核火箭/电火箭二、活塞式发动机1.组成和分类（1）基本结构：汽缸、活塞、连杆、曲轴、进排气门等。
（2）分类：①按运行方式分：往复式活塞发动机和转子活塞发动机。
②按喷油方式分：汽化式和直喷式。
③按冷却方式分：液冷式和气冷式。
2.基本原理及过程（1）基本概念①上死点：活塞在汽缸内运动到最上方的位置。
②下死点：活塞在汽缸内运动到最下方的位置。
③冲程：活塞从上死点到下死点或从下死点到上死点一次称为一个冲程。
（2）工作过程活塞式发动机的工作过程由进气、压缩、工作和排气四个冲程组成。
①进气冲程：②压缩冲程：③工作冲程：④排气冲程：（3）缺点及改进：缺点：燃烧、能量转化不连续。
改进：多汽缸结构，如星形布局。
3.工作系统（1）进气系统①作用：将燃油泵来的燃油汽化，使与空气均匀混合。
②分类：汽化或燃料系统和直接喷射式燃料系统。
（2）点火系统作用：用高压电产生电火花，点燃混合气体。
（3）润滑系统作用：将润滑油循环不断地输送至汽缸，减小汽缸与活塞之间的摩擦。
（4）冷却系统作用：使冷却介质流过汽缸壁，带走热量，保证正常工作。
（5）启动系统①作用：使发动机从静止状态过渡到工作状态。
②分类：气动和电动4.螺旋桨（空气螺旋桨）（1）活塞式发动机和螺旋桨一起才构成飞机的动力装置。
（2）结构（了解）（3）原理：桨叶上表面流速快，下表面流速慢，产生向上的升力。
航空小科普飞机的动力装置，可不仅仅只有发动机
航空小科普飞机的动力装置，可不仅仅只有发动机来源：飞行二次元全文共1570字，阅读需要3分钟说到现代飞机的动力装置，大家首先想到的应该就是发动机吧！目前应用较广泛的有四种：一是活塞式航空发动机加螺旋桨推进器；二是涡轮喷气发动机；三是涡轮螺旋桨发动机；四是涡轮风扇发动机。
活塞式航空发动机用火花塞点火的汽油发动机。
从1903年世界第一架飞机到第二次世界大战末期，所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。
20世纪40年代中期以后，在军用飞机和大型民用飞机上燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机，但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。
涡轮喷气发动机又称空气涡轮喷气发动机，是以空气为氧化剂，靠喷管高速喷出的燃气产生反作用推力的燃气涡轮航空发动机，简称“涡喷”。
装备该发动机的飞机即为喷气飞机。
该发动机须由压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管几大部件构成。
涡轮螺旋桨发动机从涡喷发动机派生而来，是一种由螺旋桨提供拉力和喷气反作用提供推力的燃气涡轮航空发动机。
其主要部件比涡喷多了一组螺旋桨，它由涡轮驱动。
该发动机简称“涡桨”。
特点是推力大、耗油省，大多用于运输机，海上巡逻机等机种。
功率用当量马力表示。
涡轮风扇发动机从涡喷发动机派生而来，是一种由喷管排出燃气和风扇排出空气共同产生反作用推力的燃气涡轮航空发动机。
其主要部件比涡喷发动机多了一个风扇。
该发动机简称“涡扇”或“内外涵发动机”。
一部分推力靠喷管中高速喷出的燃气产生，另一部分推力由风扇推动的空气反作用力产生。
特点是推力大，耗油省。
常用于现代客机、运输机、战斗机、轰炸机。
动力装置除发动机外，其实还包括一系列保证发动机正常工作的系统。
1. 发动机固定装置：用于将发动机固定在飞机机体上。
2. 飞机燃油系统：用于存贮和向发动机的油泵供给燃油，保证发动机正常工作。
3. 飞机滑油系统：活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机减速器有许多转动机件，需要较多滑油用于散热和润滑。
航空动力装置的基础知识
故障诊断与排除
故障识别
通过监测发动机性能参数、振动、声音等，及时发现 潜在故障并进行初步判断。
故障排除
根据故障识别结果，采取相应的措施进行故障排除， 如更换损坏部件、调整参数等。
寿命与大修计划
寿命评估
根据发动机的工作环境和运行状况，评估发动机的使 用寿命，制定合理的更换和维修计划。
大修计划
根据发动机的维修记录和性能状况，制定大修计划，包 括主要零部件的更换、全面检查和性能测试等。
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航空发动机在飞机上的 应用
固定翼飞机发动机
固定翼飞机发动机是安装在固定翼飞 机上，为其提供飞行动力的装置。
固定翼飞机发动机需要具备高推力、 低油耗和可靠性等特性，以确保飞行 的安全和效率。
这类发动机通常采用涡轮喷气发动机、 涡轮风扇发动机或活塞发动机等类型， 根据飞机的飞行速度、高度和载重需 求进行选择。
这类发动机通常采用活塞发动机、电动机或燃料电池等类型，根据无人机的任务需 求和轻型飞机的飞行需求进行选择。
无人机与轻型飞机发动机需要具备低成本、高效率和可靠性等特性，以确保无人机 和轻型飞机的安全和性能。
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涡轮螺旋桨发动机
总结词
通过涡轮驱动螺旋桨来产生推力，具有较高的燃油效率和较低的噪音。
详细描述
涡轮螺旋桨发动机适合低速飞行和短途飞行，但结构复杂，维护成本较高。
火箭发动机
总结词
通过燃烧燃料和氧化剂来产生推力，不需要外界空气。
详细描述
火箭发动机结构简单，推力大，但燃料消耗量大，效率低，适用于航天器和导弹等应用。
尾喷管与排气系统
尾喷管
排气系统
尾喷管是航空发动机中的排气系统，它负责 将涡轮出口的高温高压燃气导向尾部并喷出。 尾喷管的设计必须能够减小阻力和噪音，同 时保证燃气能够均匀地喷出。
飞机的动力装置 ppt课件
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4.喷气式发动机
（3）燃烧室
功能：将喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放热量，供给涡轮所需的均匀 加热的平稳高温高压燃气流。
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4.喷气式发动机
（4）涡轮
功能：高温高压燃气膨胀，将热能转换成涡轮的机械能，同时驱动压气机和附件提供功 率。在涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机它还为螺旋桨和旋翼提供轴功率。
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3.螺旋桨
2.螺旋桨的工作原理
螺旋桨由叶片组成。叶片的横断面相当于机翼的翼型，它相对于空气运动时， 把空气向后排开，空气的反作用力给它一个向前的拉力，从而推动飞机运动。
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3.螺旋桨
3.螺旋桨的变距
变距螺旋桨，就是桨叶角可以改变的螺旋桨。 飞行速度高时，桨叶角变大，增加拉力，飞行速度低时桨叶角变小。
4.螺旋桨的顺桨和逆桨
顺桨:当双发（或多发）飞机一发失效后，为减小螺旋桨的飞行阻力，使桨 叶角增加到90度左右。
反桨（逆桨）：使桨叶角减小到出现负桨叶迎角，产生负拉力，缩短着陆滑 跑距离。
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3.螺旋桨
4. 螺旋桨飞机的特点
（1）耗油低，经济性好 （2）结构简单，维护简单，可靠性好 （3）适于低速小型飞机（800公里/小时以下）
4.喷气式发动机
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发 动 机 适 用 范 围
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主要部件
航空燃气 涡轮发动机
附件系统
进气道 压气机
燃烧室 涡轮
尾喷管
燃油系统 启动系统 附件传动系统 润滑系统 控制仪表系统 冷却系统
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飞机辅助动力装置调研报告
飞机辅助动力装置调研报告飞机辅助动力装置调研报告一、引言飞机辅助动力装置是指飞机上的附属装置，主要用于提供起动能力、电力和气压等辅助功能，以确保飞机各种系统的正常运行。
随着飞机技术的不断发展和航空运输的迅猛增长，飞机辅助动力装置也得到了广泛应用和不断改进。
本调研报告将就飞机辅助动力装置的类型、原理、应用和发展趋势等方面进行详细调研。
二、飞机辅助动力装置的类型飞机辅助动力装置主要分为以下几类：1. APU（Auxiliary Power Unit）即辅助动力装置，通常是一台小型的涡轮发动机，独立于主发动机，用于提供机载电力和气源等辅助功2. EPU（Emergency Power Unit）即应急动力装置，通常是一台小型的发动机，用于在主发动机失效或紧急情况下提供应急电力和动力支持。
3. RAT（Ram Air Turbine）即风冷涡轮发电机，通常是一台小型的涡轮发动机，利用机身运动产生的气流驱动，用于提供应急电力和飞行控制系统等的动力支持。
4. GPU（Ground Power Unit）即地面电源装置，用于飞机在地面停滞期间提供电力支持。
三、飞机辅助动力装置的原理1. APU的工作原理是通过燃烧燃料驱动涡轮发动机，产生高温高压气流，进而驱动发电机和气源压缩机，提供飞机所需的电力和气压。
2. EPU通常是一台小型的内燃机，通过燃烧燃料产生动力，进而驱动发电机和液压泵等，提供应急电力和动力支持。
3. RAT通过利用机身运动产生的气流驱动涡轮发电机，提供应急电力和飞行控制系统等的动力支持。
4. GPU通过连接外部电源提供飞机所需的电力支持。
四、飞机辅助动力装置的应用飞机辅助动力装置的主要应用领域包括：1. 提供电力：辅助动力装置能够为飞机提供所需的电力，包括驾驶舱设备、通信设备、舱内照明、供暖与空调系统等各种电气设备。
2. 提供气源：辅助动力装置能够提供气源，包括液压系统、起落架系统、气源驱动的系统等。
第六章 飞行器动力装置
第六章 飞行器动力装置
发动机安装布局
螺旋桨推进飞机的发动机一般安装位置 ➢ 螺旋桨推进飞机的发动机，一般装在机身前段和机翼上的发动短舱之内。 ➢ 单发动机的活塞式飞机的发动机都装在机头部分。 ➢ 多发动机的螺旋桨飞机的发动机都对称地装在两翼上，这样既改善了驾驶舱的视野， 又使两边螺旋桨产生的反作用扭矩平衡。
第六章 飞行器动力装置
螺旋桨基本工作原理
➢ 桨叶迎角：桨叶弦线和相对气流速度的夹角。 ➢ 桨叶角：桨叶剖面的弦线与螺旋桨旋转平面的夹角 ➢ 桨距：螺旋桨旋转一周桨上点向前移动的距离。
第六章 飞行器动力装置
螺旋桨基本工作原理
变距螺旋桨，就是桨叶角可改变的螺旋桨。 ➢ 对于飞行速度较低的小型飞机，由于速度变化范围不大，一般采用定距螺旋桨。 ➢ 对于速度较高的大中型螺旋桨飞机，采用变距螺旋桨能够使飞机的效率大为提高。 ➢ 顺桨：当不需要螺旋桨产生拉力时（降落或发动机失效），为减少阻力可以使桨叶 角调到90 度附近，这时的阻力最小。 ➢ 逆桨：桨叶角变为负值，使螺旋桨产生反方向的拉力，阻止飞机前进，以利于缩短 着陆距离。
合气体时所产生的更大的动力输出。 ➢ 做功行程：当油气混合物被点燃的时候，这导致气缸内部压力极大增加并迫使活塞离开气缸头向下
运动，从而产生了推动曲轴转动的动力。 ➢ 排气行程：当排气阀门打开的时候排气行程开始，此时活塞开始再次的向气缸头运动，用来排除气
缸内的废气。
第六章 飞行器动力装置
螺旋桨基本工作原理
第六章 飞行器动力装置
燃气涡轮发动机
Байду номын сангаас 涡轮轴发动机
➢ 在直升机和其它工业应用上需要一种只输出轴功率而不需要喷气动力的涡轮发动机。 ➢ 涡轮轴发动机都采用两套涡轮，一套带动压气机，而另一套则是专门输出功率的自
飞机辅助动力装置(APU)—APU工作系统
APU的工作系统-滑油系统
APU滑油系统 滑油箱、供油泵、滑油滤、供油
管道、滑油喷嘴、回油泵、滑油冷却 器、回油管道
APU的工作系统-启动系统
APU启动系统 APU控制电门、APU
控制组件、APU启动机、 APU启动继电器、飞机电 瓶、导线
✓ 启动时由飞机电瓶供 电的电动启动机带动 发动机转子旋转。
✓ 在有的机型中，由独 立的APU启动机电瓶 供电或电源车。
✓ 点火系统为高能点火， 通过离心电门控制。
APU的工作系统-点火系统
APU点火系统 APU控制组件、点火激励器、
点火导线、点火电嘴
✓ 直流电瓶供直流电给点火激励 器，转换成高压电供给点火电 嘴。
APU的工作系统-指示
空客APU指示 APU转速、APU排气温度、
APU工作系统
APU的工作系统-燃油系统
组成： 高压燃油系统 低压燃油系统
将燃油从飞机油箱输送到APU燃油控制组件，左主油箱为 APU供应燃油，其他油箱通过燃油交输导管可为APU供应燃油。
组成： APU燃油增压泵、燃油关断活门、供油管路、压力电门
APU的工作系统-燃油系统
组成： 低压燃油系统 高压燃油系统
✓ APU的启动 1）将驾驶舱内APU控制面板上的主控开关置于启 动位， 2）进气门打开， 3）启动机带转发动机到燃油和点火系统能够投 入工作的转速， 4）点火燃烧后发动机加速。 5）转速达到35%至50%时，启动机被离心电门自 动断开，启动机停止工作。 6）发动机继续加速至控制转速如95%，离心电门 断开点火电路。 7）到达稳定工作状态（如95%转速）以后，APU 可以进行供电和供气。 ✓ APU的恒速控制 ✓ APU的关断 正常关车、自动关车、人工紧急关车
飞机的各类知识点总结
飞机的各类知识点总结一、飞机的结构飞机的基本结构包括机体、机翼和动力系统。
机体是飞机的主要支撑结构，承载着机翼和动力系统，同时也起到控制和保护机舱内部设备的作用。
飞机的机体通常由冷轧钢板、铝合金、复合材料等材料构成，强度和刚度非常高。
机翼是飞机的承载面，起到支撑和提供升力的作用。
飞机的机翼通常采用一对对称的翼面，有固定翼和可变翼两种类型。
动力系统包括发动机和推进器，是飞机的动力来源。
发动机的种类有涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、活塞发动机等不同类型。
二、飞机的原理飞机的飞行原理包括升力、动力、阻力和重力四个基本原理。
升力是飞机飞行时产生的上浮力，是飞机能够升空的基础。
动力是飞机向前推进的力量，由发动机提供。
阻力是飞机在飞行过程中所受到的空气阻力，需要消耗一定的动力来克服。
重力是地球对飞机的引力，是飞机始终需要克服的一个力量。
三、飞机的分类飞机可以按用途、结构、发动机类型等多种方式进行分类。
按用途分为民航飞机、军用飞机、货运飞机、教练飞机、通用飞机等。
按结构分为固定翼飞机、旋翼飞机、宇宙飞机等。
按发动机类型可分为喷气式飞机、螺旋桨式飞机、涡轮螺旋桨式飞机等。
飞机的分类在航空工业中有着重要的意义，可以满足不同的需求和适应不同的飞行环境。
四、飞机的发展历史飞机的发展历史可以追溯到公元前400年的古希腊，阿基米德发明了第一架模型飞机。
随后，人们在飞行器材料、动力装置、机翼结构等方面进行了不断的探索和改进。
1903年，莱特兄弟成功制造出了第一架可控制的飞机，标志着飞机的诞生。
20世纪20年代，飞机的航空发展进入了快速发展阶段，涡轮喷气发动机的发明使得飞机的性能有了巨大的提升。
21世纪，随着航空科技的不断进步，飞机的研发和制造技术也迎来了新的发展机遇。
五、飞机的飞行原理飞机的飞行原理是指飞机为了在大气中进行飞行而采取的一些基本原理和措施。
飞机通过机翼产生的升力支撑起机体，动力系统提供动力向前推进，同时通过控制系统控制姿态和方向，飞机才能够稳定地在大气中飞行。
固定翼飞机动力系统的组成
固定翼飞机动力系统的组成
固定翼飞机的动力系统由以下几部分组成：
1.发动机：通常使用燃油发动机，包括活塞式发动机和涡轮式发动机。
发动机产生推
力，驱动飞机前进。
2.燃油系统：将燃油输送到发动机中，燃油系统包括燃油油箱、燃油泵、燃油滤清器
等。
3.排气系统：排放发动机产生的废气，排气系统通常包括排气管和消声器等。
4.冷却系统：保持发动机运转温度在合适的范围内，冷却系统通常包括散热器、冷却
液、水泵等。
5.传动系统：将发动机产生的动力传递到螺旋桨上，传动系统通常包括传动轴、离合
器、变速箱等。
6.螺旋桨：产生推进力，使飞机前进。
螺旋桨通常由螺旋桨叶片、螺母、轴承等组成。
7.点火系统：点火系统用于启动发动机，通常包括点火线圈、火花塞等。
8.控制系统：飞机动力系统的控制通常由油门控制器、传动机构、螺旋桨控制器等组
成，用于控制发动机输出的动力和转速。
2.4飞机的动力装置
七、附件系统
燃油系统
作用：给发动机提供适量的清洁燃油，并雾化燃油，便于与空气混合。 滑油系统 作用：润滑机件，减小摩擦，降低磨损；散热和冷却； 防止机件腐蚀等。 散热系统 作用：使发动机工作的温度保持在一个适当的范围。 点火系统
功用：在发动机起动和正常工作时，使电嘴适时地产生电火花，可靠地 点燃混合气。
四、发动机性能参数
1.发动机压力比
发动机压力比是指低压涡轮的出口总压与低压压气机进 口总压之比，同气流通过发动机的加速成比例，对于轴 流式压气机的涡扇发动机它表征推力，用 EPR 表示
2.发动机涵道比
发动机涵道比：涡扇发动机通过外涵的空气质量流量与通 过内涵的空气质量流量之比。 涵道比为： 1 左右是低涵道比； 2-3 左右是中涵道比； 4 以上是高涵道比。
（1）转子由涡轮带动高速旋转，空气被连续不断地吸入压气机；
（2）旋转的转子的叶片使空气加速，增加能量使压力升高； （3）在随后的静子通道中减速（扩压）并将动能转换成压力。
（2）压气机
离心式压气机
轴流式压气机
ห้องสมุดไป่ตู้
压气机喘振
定义 当发动机工作状态严重偏离了设计值，气流在叶片 通道内发生严重的气流分离，引起气流在压气机中忽断 忽续的、轴向的、周期性的，低频高幅的振荡现象。 危害 轻微的喘振对飞行安全不会有影响，但会影响发动 机寿命。 严重的喘振会使性能恶化、振坏、烧坏机件，引起 发动机熄火、停车，甚至直接使发动机报废，危及飞行 安全。
四、发动机性能参数
3.排气温度
排气温度：涡轮进口总温是发动机最重要、最关键的一 个参数， 也是涡轮发动机的重要限制参数，用EGT表示。
4.风扇转速
高涵道比涡扇发动机，常用风扇转速n1表征推力。
航空活塞动力装置知识点整理
航空活塞动力装置知识点整理资料全是所需知道的内容，不分重点绪论发动机定义：发动机是一种将某种能量转化成机械功的动力装置。
（属于热机）航空发动机分为航空活塞发动机和航空喷气发动机航空活塞发动机是由气缸内燃料放出的热能通过曲轴输出扭矩，带动螺旋桨转动，产生推力。
优点：低速经济性好，工作稳定性好。
缺点：重量功率比大，高空性能、速度性能差。
航空喷气发动机是将燃料在燃烧室内连续燃烧释放出的热能转换成气体动能，从发动机高速喷出，产生推进力的动力装置。
优点：重量轻，推力大，高空性能、速度性能好。
缺点：经济性较差。
飞机对航空活塞发动机的基本性能要求：1.发动机重量功率比小2.发动机燃油消耗率低3.发动机尺寸要小4.发动机可靠性要好（空中停车率小于0.01/1000h）5.发动机使用寿命要长6.发动机要便于维护第一章航空动力装置的基础知识热机定义：将热能转化为机械能的机器。
工质：热机工作时，必须以某种物质为媒介，才能将热能转换成机械能，完成这种能量转换的媒介物叫工质。
理想气体：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叫理想气体。
气体的比容的定义：单位质量的气体所占有的容积。
气体比容是描述气体分子疏密程度的物理量。
温度：确定一个系统与其他系统是否处于热平衡的共同特性定义。
气体温度描述了气体的冷热程度，是分子热运动平均移动动能的度量。
气体的压力是垂直作用在壁面单位面积上的力。
百帕（hPa):1hPa=100Pa=1mbar(1bar=10^5Pa)千帕(kPa)：1kPa=1000Pa工程大气压（at):1at=1kgf/cm^2=98066.5Pa 工程大气压广泛用在液体压力的测量仪表中，发动机滑油、燃油压力常用此单位。
标准大气压（atm):温度为15摄氏度时，海平面上空气的平均压力，1atm=1.033atPSI:1PSI=11bf/in^2=0.07kgf/cm^2=6894.8Pa;1kgf/cm^2=14.3PSIPSI用于美、英制发动机中毫米（或英寸）汞柱：1标准大气压=760毫米汞柱（29.92英寸汞柱）=1013hPa气体的热力过程：等容过程、等压过程、等温过程和绝热过程（P9图1.5）气体状态方程：pv=RT在绝热条件下：气体压力和比容满足pv^k=常数K是气体绝热指数。
飞机的组成
一．飞机的组成
大多数飞机由五个主要部分组成：机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置。
1、机翼的主要功用是为飞机提供升力，以支持飞机在空中飞行，也起一定的稳定和操纵作用。
在机翼上一般安装有副翼和襟翼。
操纵副翼可使飞机滚转；放下襟翼能使机翼升力系数增大。
2、机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备；还可将飞机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。
但是飞翼是将机身隐藏在机翼内的。
3、尾翼包括水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）。
水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成（某些型号的民用机和军用机整个平尾都是可动的控制面，没有专门的升降舵）。
4、起落装置又称起落架，是用来支撑飞机并使它能在地面和其他水平面起落和停放。
陆上飞机的起落装置，一般由减震支柱和机轮组成，此外还有专供水上飞机起降的带有浮筒装置的起落架和雪地起飞用的滑橇式起落架。
它是用于起飞与着陆滑跑、地面滑行和停放时支撑飞机。
5、动力装置主要用来产生拉力或推力，使飞机前进。
其次还可以为飞机上的用电设备提供电力，为空调设备等用气设备提供气源。
扩展资料：
现代飞机的动力装置主要包括涡轮发动机和活塞发动机两种，应用较广泛的动力装置有四种：航空活塞式发动机加螺旋桨推进器；涡轮喷射发动机；涡轮螺旋桨发动机；涡轮风扇发动机。
随着航空技术的发展，火箭发动机、冲压发动机、原子能航空发动机等，也有可能会逐渐被采用。
动力装置除发动机外，还包括一系列保证发动机正常工作的系统，如燃油供应系统等。
航空动力装置的工作原理
航空动力装置的工作原理航空动力装置是一种重要的设备，主要用于飞机、直升机、无人机等飞行器，维持其行进和飞行的动力，是飞机的“心脏”所在。
航空动力装置采用的是燃烧气体在内部流动中释放出的能量来推动飞机的运动，而燃烧气体产生有功的典型方式是在内部燃烧，经常用的是涡轮喷气式发动机、直升机发动机、螺旋桨发动机和喷气式发动机。
本文将分别介绍这些发动机的原理和工作方式。
涡轮喷气式发动机的原理和工作方式涡轮喷气式发动机是目前使用最为广泛的发动机类型之一。
其工作原理基于燃烧和加速空气的过程。
涡轮喷气式发动机的基本构件包括：进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷管。
进气道负责将气体引入发动机中，并对其压缩，压气机所产生的高压使得空气可以被强制进入燃烧室，燃烧室内的燃料与空气混合并燃烧，在燃烧的气体中的马达应该采用特殊的材料，用于抗高温和高压，马达采用扭动马达的原理，把燃烧过程中释放的高温高压气体引入涡轮中转换为能量并驱动涡轮旋转，涡轮则驱动压气机和一些机械设备。
最后，燃烧后的气体通过喷管排放出去，以提供牵引力和推动力。
直升机发动机的原理和工作方式直升机发动机也是一种广泛使用的发动机类型，之所以在直升机中得到广泛应用，是因为它具备较高的功率、高效率和可靠性。
直升机发动机的原理与涡轮喷气式发动机基本相同，但有一些关键的不同之处。
一般情况下，涡轮喷气式发动机采用高速喷嘴来产生牵引力和推动力，而直升机发动机使用直径更大的螺旋桨。
由于螺旋桨的变幻转子可以控制牵引力和推动力，在空气强制着直升机在特定方向上移动的场景下，螺旋桨的效率和功率将是决定性的。
螺旋桨发动机的原理和工作方式螺旋桨发动机也被广泛应用于飞行器中。
螺旋桨发动机基于推动螺旋桨产生牵引力、推动力和反作用力的物理原理。
在螺旋桨发动机中，燃料与空气混合并在汽轮机中燃烧产生动力，然后通过传动轴进行连杆控制，推动螺旋桨的转轮转动，最后产生牵引力、推动力和反作用力，来维持飞行器的空气动力学特性。
飞机升空原理
飞机升空原理飞机升空，是指飞机从地面起飞、升空到空中飞行的过程。
飞机升空的原理是基于空气动力学和牛顿运动定律的基础上，通过推进装置提供的动力，使飞机克服重力和空气阻力，最终实现飞机升空。
下面我们将详细介绍飞机升空的原理。
首先，飞机升空的关键在于动力装置。
飞机通常采用喷气发动机或螺旋桨发动机作为动力装置。
喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压的气流，产生推力推动飞机前进；螺旋桨发动机则是通过旋转螺旋桨产生推进力。
这些动力装置为飞机提供了必要的动力，使飞机能够在地面起飞并升空。
其次，飞机升空还涉及到空气动力学的原理。
当飞机在地面行驶时，飞机的机翼和机身受到空气的阻力，需要克服这一阻力才能加速并升空。
飞机的机翼设计成了翼型，通过翼型的空气动力学特性，产生升力。
当飞机在地面加速行驶时，翼型产生的升力逐渐增大，最终使飞机克服重力升空。
另外，飞机升空还需要考虑重力和推进力的平衡。
飞机在地面静止时，受到重力的作用，需要通过推进力来克服重力。
当飞机加速行驶时，推进力逐渐增大，最终能够克服重力，使飞机升空。
在飞机升空的过程中，飞行员需要通过操纵飞机的控制面，调整飞机的姿态和飞行方向，保持飞机的稳定飞行。
最后，飞机升空还需要考虑空气密度和气流的影响。
在不同的气象条件下，空气密度和气流的变化会影响飞机的升空性能。
飞机在高温、高海拔地区的升空性能会受到影响，需要采取相应的措施来保证飞机的安全升空。
总之，飞机升空是一个复杂的过程，涉及到多个物理原理和工程技术的综合应用。
只有充分理解飞机升空的原理，才能更好地保证飞机的安全起飞和升空。
飞机升空的原理不仅是航空工程师和飞行员的重要知识，也是广大航空爱好者和旅客了解飞机的重要内容。
希望通过本文的介绍，读者能够对飞机升空的原理有更深入的了解。
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4.喷气式发动机
喷气式发动机的组成
涡轮喷气式发动机的结构示意图
涡轮喷气式发动机的组成：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管。 燃油 热能 机械能 推力
4.喷气式发动机
（1）进气道
功能：在各种状态下, 将足够量的空气, 以最小的流动损失, 顺利地引入发动 机，在飞行中还可通过冲压作用提高气体压力。
飞机的动力装置
—————机电1401黄宇、王小强、况林锋
1.航空发动机的种类
活塞式发动机
航 空 发 动 机
带压气机和涡轮的
涡轮喷气发动机 涡轮螺浆发动机 涡轮风扇发动机
涡轮轴发动机
喷气式发动机 不带压气机的 火箭发动机 脉动式喷气发动机
冲压式喷气发动机
惠普、通用和罗罗（Roll-Royce）是专门的发动机厂
4.喷气式发动机
螺旋桨飞机的特点
螺旋桨在飞行速度达到800千米/小时的时候，桨尖部分实际上已接近了音速，跨音 速流场使得螺旋桨的效率急剧下降； 螺旋桨的迎风面积大，阻力也大，极大阻碍了飞行速度的提高；
在较低的飞行速度下,具有较高的推进效率, 所以它在中低速（低亚音速）飞行时的经 济性较好。
目前，民航运输机广泛采用高涵道比的涡扇发动 机，保证足够的推力和良好的经济性。
4.喷气式发动机
1.
（4）涡轮轴发动机
由涡桨发动机改进而来，输出功率主要形式是轴功率，用于直升机。采用两套独 立涡轮，工作涡轮带动压气机，维持发动机工作，自由涡轮通过齿轮箱带动旋翼。
4.喷气式发动机
发 动 机 适 用 范 围
4.喷气式发动机
（3）燃烧室
功能：将喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放热量，供给涡轮所需的均匀 加热的平稳高温高压燃气流。
4.喷气式发动机
（4）涡轮
功能：高温高压燃气膨胀，将热能转换成涡轮的机械能，同时驱动压气机和附件提供功 率。在涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机它还为螺旋桨和旋翼提供轴功率。
4.喷气式发动机
喷气式发动机的原理
根据牛顿第三定律：作用力等于反作用力，作用在飞机上的推力等于气体排 出时所用的力。
由牛顿第二定律：
F ma mv2 v1 / t m / t v2 v1
式中：m-是喷出的燃气的质量； v2-是燃气喷出时的速度； v1-是飞机的速度。
进气道 压气机 主要部件 燃烧室 涡轮 航空燃气 涡轮发动机 尾喷管 燃油系统 附件系统 启动系统 附件传动系统 润滑系统 控制仪表系统 冷却系统
辅助动力装置
机载辅助动力装置（APU）用于各类运输机上，是建立在一台小型涡轮发动机上的， 装在飞机机身尾部。
在地面工作时，可以提供电源和气源，用于启动主发动机及飞机空调用气，以使飞 机减少对地面设备的依赖。
5.发动机的性能和安装位置
5.发动机的性能和安装位置
安装在机翼上
噪音和振动太大，已经基本淘汰。 减少机翼结构重量，噪音影响小，飞行阻力 在巡航时很小 缺点：单发失效时，偏航力矩大不易控制； 易吸入异物
吊装在机翼下（翼吊布局）
安装在机身尾部（尾吊布局）
客舱内噪音小，单发失效时偏航力矩小，机翼 设计简单、容易可以安装奇数个发动机 缺点：结构重量较高，机身长度长，尾翼受发 动机排气的影响，通常是高平尾形式，重心靠 后，易导致机翼后移。
2.活塞式发动机
①.活塞式发动机的工作原理
基本构件：汽缸和活塞曲 轴和连杆。 工作原理：汽缸中的混合 气体膨胀做功推动活塞运 动，通过连杆与曲轴相连， 将活塞的直线运动转化为 曲轴的转动，将热能转化 为机械能。
2.活塞式发动机
②活塞式发动机的结构 和系统
燃料系统、冷却系统、启动系统
③活塞发动机的性能
在空中一定高度上，可以提供电源、气源。
5.发动机的性能和安装位置
发动机性能参数 发动机性能主要由推力特性和燃油消耗特性来表 征。
1.推力特性 （1）发动机压力比
发动机压力比指低压涡轮的出口总压与低压压气机进口总压之比。 同气流通过发动机的加速成比例，对于轴流式压气机的涡扇发动机它表
性能指标：1.燃油消耗率2.重量功 率比 特点:1.随着飞行高度提高，大气稀 薄，发动机功率减小2.低速飞行时， 经济性能较好
3.螺旋桨
活塞式发动机不能单独驱动飞机它必须驱动螺旋桨才能使飞机运动，因而活塞发动机和螺 旋桨在一起才构成了飞机的推进系统。
3.螺旋桨
1.螺旋桨的结构 螺旋桨由几个叶片组成，每个叶片从根部到颈部扭曲，与 叶片轴线垂直的截面相当于机翼的一个翼型。 螺旋桨的迎角：桨叶叶弦相对于迎面气流的角度。螺旋桨 的迎角从根部到顶部逐渐变小，是为了保持叶片的各段产 生大致相等的拉力，这是螺旋桨做成扭曲形状的主要原因。 桨叶剖面的弦与旋转平面的夹角我们称为桨叶角。
征推力，用 EPR 表示
5.发动机的性能和安装位置
（2）发动机涵道比
发动机涵道比：涡扇发动机通过外涵的空气质量流量与通过内涵 的空气质量流量之比。
涵道比为：1 左右是低涵道比； 2-3 左右是中涵道比； 4 以上是高涵道比。 （3）排气温度 排气温度：涡轮进口总温是发动机最重要、最关键的一个参数， 也是涡轮发动机的重要限制参数，用EGT表示。 （4）风扇转速 高涵道比涡扇发动机，常用风扇转速，N1表征推力。
4.喷气式发动机
（2）压气机
功能：通过旋转的叶片对气体进行压缩, 提高空气的压力, 为燃气膨胀作功创 造条件，同时为飞机和发动机提供高压气源。
4.喷气式发动机
压气机形式不同分为轴流式和离心式两种。 离心式结构紧凑，但结构复杂，气流转变多，损 耗大。 离心式多用于小型飞机，大型飞机多采用轴流式
4.喷气式发动机
（3）涡轮风扇发动机
由进气道、风扇、压气机、燃烧室、涡轮、和喷管组成。
4.喷气式发动机
1.
2. 3.
涡扇发动机的特点 涡扇发动机组合了涡喷和涡桨发动机的优点
效率高，适合高亚音速（M=0.8-0.9）飞行 喷气噪音低，风扇噪音大 推力由内涵和外涵共同产生，风扇是产生正推力的主要部件，约占80左右。
4.螺旋桨的顺桨和逆桨
顺桨:当双发（或多发）飞机一发失效后，为减小螺旋桨的飞行阻力，使桨叶 角增加到90度左右。 反桨（逆桨）：使桨叶角减小到出现负桨叶迎角，产生负拉力，缩短着陆滑 跑距离。
3.螺旋桨
4. 螺旋桨飞机的特点
（1）耗油低，经济性好 （2）结构简单，维护简单，可靠性好 （3）适于低速小型飞机（800公里/小时以下）
3.螺旋桨
2.螺旋桨的工作原理
螺旋桨由叶片组成。叶片的横断面相当于机翼的翼型，它相对于空气运动时， 把空气向后排开，空气的反作用力给它一个向前的拉力，从而推动飞机运动。
3.螺旋桨
3.螺旋桨的变距
变距螺旋桨，就是桨叶角可以改变的螺旋桨。 飞行速度高时，桨叶角变大，增加拉力，飞行速度低时桨叶角变小。
4.喷气式发动机
（5）尾喷管
功用：使从涡轮流出的燃气膨胀，加速，以一定的速度和要求的方向排入大气，得到需 要的推力。也可通过反推力装置改变喷气方向，产生反推力，缩短飞机的滑跑距离。
4.喷气式发动机 （2）涡轮螺旋桨发动机
全部动力： 螺旋桨拉力为主，约90%， 喷气产生推力只占10%左右。