各种飞机发动机原理

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航空发动机种类详细介绍

航空发动机种类详细介绍

航空发动机是航空器的“心脏”,负责提供推力和动力,保障了航班的正常进行。

目前,航空发动机已经发展出多种类型,以下是对各种类型的详细介绍:一、活塞发动机作用原理活塞发动机的作用原理是将燃油混合氧气在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气体驱动活塞运动,进而带动飞机的运动。

分类活塞发动机主要有两种类型:往复式活塞发动机和转子式发动机。

前者通过活塞上下往复运动来产生推力,后者则通过转子的旋转来产生推力。

应用活塞发动机主要应用于小型飞机和私人飞机。

二、涡轮螺旋桨发动机作用原理涡轮螺旋桨发动机将燃油喷入燃烧室燃烧,产生高温高压气体驱动涡轮旋转,进而带动螺旋桨运动。

分类涡轮螺旋桨发动机主要分为两种类型:涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。

前者的螺旋桨通过涡轮驱动,后者则直接通过涡轮驱动飞机的轴。

应用涡轮螺旋桨发动机主要应用于小型客机和区域航班。

三、涡轮喷气发动机作用原理涡轮喷气发动机将压缩空气加燃油喷入燃烧室,产生高温高压气体驱动涡轮旋转,进而带动喷气发动机产生的推力。

分类涡轮喷气发动机主要分为两种类型:低涵道比涡轮喷气发动机和高涵道比涡轮喷气发动机。

前者推力大、噪音小,后者则可以提供更高的推力。

应用涡轮喷气发动机主要应用于商用客机和军用飞机四.涡扇发动机涡扇发动机是一种将空气加速并喷出产生推力的发动机。

其工作原理基于伯努利原理,将高速气流推出发动机后方,产生反作用力,从而推动飞机前进。

涡扇发动机结构复杂,由多个部件组成,包括压气机、燃烧室、涡轮等。

涡扇发动机广泛应用于商用客机和军用飞机中,其中最著名的是波音公司的737和747系列客机。

五.螺旋桨发动机螺旋桨发动机是一种将空气吸入发动机,经由压缩后,通过螺旋桨将高速气流推出产生推力的发动机。

螺旋桨发动机工作原理基于牛顿第三定律,以螺旋桨的旋转将气流推出发动机后方,产生反作用力,从而推动飞机前进。

螺旋桨发动机结构简单,耗能少,适用于低速飞行,如小型飞机、直升机等。

螺旋桨发动机在航空领域的历史悠久,早期航班和军用运输机都使用了螺旋桨发动机。

飞机的发动机的原理

飞机的发动机的原理

飞机的发动机的原理飞机的发动机是飞行器的重要部件,它负责提供动力来推动飞机飞行。

飞机发动机的原理可以分为喷气式发动机和螺旋桨发动机两种。

以下将分别介绍它们的工作原理。

1. 喷气式发动机原理:喷气式发动机利用喷出高速气流产生的反作用力来推动飞机。

它由进气系统、压气系统、燃烧系统和喷口系统组成。

- 进气系统:进气系统的作用是将外界空气引入发动机以供燃烧和压缩。

进气系统中有一个叶轮机,它利用高速旋转的叶片将空气压缩进入燃烧室。

- 压气系统:压气系统包括压气机和高压涡轮。

压气机通过旋转的叶片将空气进行进一步的压缩,使其具有足够的能量用以燃烧。

高压涡轮从燃烧室排出的废气中获得能量,进而驱动压气机。

- 燃烧系统:燃烧系统由燃烧室和燃烧器组成。

在燃烧室内,压缩后的空气与燃料混合后点燃,产生高温高压的气体。

燃烧过程中产生的废气会通过高压涡轮排出。

- 喷口系统:废气从高压涡轮排出后,会经过喷管,通过喷嘴以高速喷出。

当高速气流喷出时,产生的反作用力推动了飞机向前飞行。

2. 螺旋桨发动机原理:螺旋桨发动机通过螺旋桨的旋转产生推力。

它由气缸、曲轴和螺旋桨组成。

- 气缸:气缸是螺旋桨发动机的关键部件,它由一个或多个气缸组成。

每个气缸内都有活塞,活塞以往复运动形式压缩和释放燃气。

- 曲轴:曲轴连接活塞,将活塞来回的线性运动转化为旋转运动。

曲轴的旋转产生的动力被传递给螺旋桨,推动其旋转。

- 螺旋桨:螺旋桨由一系列叶片组成,它们形成螺旋状排列。

当发动机运转时,曲轴的旋转将动力传递给螺旋桨,引起其旋转。

螺旋桨的旋转会引起周围空气的流动,产生气流,进而产生推力,推动飞机向前飞行。

综上所述,喷气式发动机通过排出高速废气产生反作用力来推动飞机,而螺旋桨发动机则利用螺旋桨的旋转产生推力。

两种发动机各有优势,喷气式发动机通常用于大型喷气式客机,而螺旋桨发动机多用于小型飞机。

随着科技的发展,各种新型发动机的研发也在不断进行,以进一步提高飞机的性能和效率。

飞机发动机的原理

飞机发动机的原理

飞机发动机的原理飞机发动机是飞机动力装置的核心部分,它通过将燃料燃烧产生的高温高压气体转化为推力,驱动飞机飞行。

目前主要有喷气式发动机和涡扇发动机两种类型。

喷气式发动机是一种将燃烧产生的高温高压气体通过喷嘴高速喷射而产生推力的发动机。

其基本原理是在发动机内部,在燃料与氧气的燃烧产生高温高压气体后,通过喷嘴的设计将这些气体高速喷出,形成喷气流。

喷气流冲击空气后,产生反作用力,即推力,推动飞机前进。

喷气式发动机的工作过程可以分为四个主要步骤:压气、燃烧、膨胀和排气。

首先,在压气室中,通过压气机将外部空气压缩,提高了进气量和压力。

然后,将压缩气体引入燃烧室,与燃料混合并燃烧。

燃料的燃烧产生的高温高压气体通过喷嘴高速喷出,形成喷气流。

喷气流冲击空气后,推动发动机向前的反作用力。

同时,高速喷气流中的热量经过膨胀过程,温度下降,转化为动能。

最终,排出喷气流,使发动机的工作完成。

喷气式发动机的核心是压气机和燃烧室。

压气机通过多级叶轮将空气压缩,将外部空气提高到高压。

燃烧室是燃料和压缩气体混合并燃烧的地方。

为了保持高效的燃烧,燃烧室内需要维持适当的燃料-空气比。

燃烧室内的燃料喷嘴可以调整燃烧室内的火焰面积和温度分布,以保证燃烧过程的稳定性和高效性。

涡扇发动机是当代大多数商用飞机所使用的发动机。

涡扇发动机的原理基本上与喷气式发动机类似,唯一的区别是在喷气流出口处增加了一个大型的扇叶。

飞机进气道中的气流分为两部分,一部分通过压气机等传统部件形成高速喷气流,提供主要的推力;另一部分进入扇叶中,在扇叶的推动下通过大气外面的喷气流产生较低的推力。

这种设计既提供了高速推力,也提供了相对较大的低速推力,适应了飞机在不同飞行阶段的需求。

总的来说,飞机发动机的原理是通过燃料的燃烧产生的高温高压气体进行推力转化,驱动飞机飞行。

喷气式发动机和涡扇发动机是目前应用最广泛的两种发动机类型,它们在结构上有所不同,但基本原理相似。

这些发动机的性能不断得到改善和提高,为现代航空事业的发展做出了重要贡献。

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理飞机发动机是飞机的动力装置,它的工作原理直接影响着飞机的飞行性能和安全。

了解飞机发动机的工作原理对于飞机的设计、制造和维护都至关重要。

本文将从飞机发动机的类型、结构和工作原理等方面进行介绍。

飞机发动机主要分为活塞式发动机和涡轮式发动机两大类。

活塞式发动机又分为活塞内燃发动机和活塞蒸汽发动机,而涡轮式发动机则包括涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。

不同类型的发动机在结构和工作原理上有着明显的区别,下面将分别介绍这两类发动机的工作原理。

活塞式发动机是利用活塞在气缸内作往复运动,通过燃烧室内的燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功,从而驱动飞机前进。

活塞式发动机的工作原理可以简单概括为四个步骤,吸气、压缩、燃烧和排气。

首先,活塞向下运动,气缸内的活塞向上抽气,使空气和燃料进入燃烧室,这是吸气阶段;接着,活塞向上运动,将进入燃烧室的混合气体压缩,这是压缩阶段;然后,点火系统点燃混合气体,产生爆炸推动活塞向下运动,这是燃烧阶段;最后,活塞再次向上运动,将燃烧后的废气排出气缸外,这是排气阶段。

通过这四个步骤,活塞式发动机不断地循环工作,驱动飞机飞行。

涡轮式发动机是利用涡轮机械原理将燃油燃烧后的高温高压气体转化为动力,从而驱动飞机前进。

涡轮式发动机的工作原理可以简单概括为三个步骤,压气、燃烧和推力。

首先,涡轮机械通过压气机将大气中的空气压缩,提高了空气的密度和压力;接着,高压燃气进入燃烧室,与燃料混合并点燃,产生高温高压气体;最后,高温高压气体冲击涡轮,使涡轮旋转,产生推力从而驱动飞机前进。

通过这三个步骤,涡轮式发动机实现了将燃油燃烧后的能量转化为机械动力,从而推动飞机飞行。

总的来说,飞机发动机的工作原理是利用燃料燃烧产生的高温高压气体,将其转化为机械动力,从而驱动飞机前进。

不同类型的发动机在工作原理上有着明显的区别,但都遵循着能量转化的基本原理。

了解飞机发动机的工作原理有助于我们更好地理解飞机的飞行原理,为飞机的设计和维护提供了重要的理论基础。

飞机的发动机的原理

飞机的发动机的原理

飞机的发动机的原理飞机的发动机是飞机能够实现飞行的关键部件。

它的作用是将燃料燃烧产生的能量转化为动力,推动飞机前进。

飞机的发动机原理可以简单归纳为以下几个方面:1. 燃料供应:发动机需要燃料来进行燃烧。

常见的飞机燃料包括煤油、喷气燃料和航空汽油。

燃料经过管道输送到燃烧室。

2. 压缩空气:发动机内部的压缩机将大量空气压缩成高压空气。

这样可以提高燃料的燃烧效率,增加推力。

3. 燃烧过程:在燃烧室中,将燃料喷入高压空气中,经过点火点燃。

燃烧产生的高温高压气体会向外膨胀,推动涡轮旋转。

4. 涡轮驱动:燃烧室后面连接着一个涡轮。

燃烧产生的高温高压气体会使涡轮旋转,而涡轮上的叶片则通过轴向转动带动轴上的压缩机和风扇。

5. 喷气推力:涡轮旋转带动压缩机,使得前方的空气被压缩。

压缩后的空气一部分通过喷管喷出,产生向后的喷气推力,推动飞机向前飞行。

经过上述步骤,飞机的发动机将燃料的化学能转化为机械能,从而推动飞机前进。

在现代民航飞机中,常见的发动机类型有螺旋桨发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机和涡扇发动机等。

螺旋桨发动机是最早的一种飞机发动机,它通过螺旋桨叶片的旋转产生推力。

它的优势是在低速和短距离起降的飞行任务中表现出色。

涡轮螺旋桨发动机是在螺旋桨发动机基础上增加了涡轮增压器,提高了高空飞行时的性能。

涡轮喷气发动机通过喷气推力进行飞行,通过涡轮驱动压缩机生成高压空气,然后将燃料注入燃烧室进行燃烧。

燃烧产生的高温高压气体通过喷管喷出,产生向后的喷气推力。

涡扇发动机是目前最常见的飞机发动机类型。

它结合了螺旋桨发动机和喷气发动机的特点。

涡扇发动机在外部有一个大型的风扇,大部分空气通过风扇进行压缩和排气,同时还有一小部分空气经过压缩机和燃烧室进行喷气推力产生。

总结起来,飞机的发动机原理是将燃料燃烧产生的能量转化为动力,推动飞机前进。

不同类型的发动机具有各自的优势和适用范围,在航空工业的发展过程中,不断有新的发动机技术涌现,提高了飞机的性能和效率,推动了航空事业的发展。

航空发动机工作原理

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。

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理
飞机发动机运作的基本原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体,进而推动飞机进行前进。

下面将详细介绍飞机发动机的工作原理。

1. 空气进气:飞机发动机通过进气口将大量的空气引入内部。

进气口通常位于飞机前部,它利用机身运动时的动压差将空气压缩供给发动机。

2. 压缩空气:进入发动机后,空气会通过多级压气机进行压缩。

压气机通常由多个旋转叶片组成,通过不断旋转将空气压缩至更高的压力。

3. 燃料喷射:在空气被压缩之后,燃料会被喷射到空气中。

燃料进入燃烧室后与压缩空气混合并点燃,形成燃烧的高温高压气体。

4. 燃烧与膨胀:燃烧产生的高温高压气体会快速膨胀,从而推动发动机内部的部件运动。

在内部的如涡轮等部件会旋转,从而传递动力给飞机的其他部件。

5. 尾喷口排气:经过燃烧与膨胀之后,气体会通过尾喷口迅速排出。

排气流的产生和排出会产生反冲力,推动飞机向前移动。

需要注意的是,不同类型的飞机发动机会有一些细节上的变化,例如涡轮喷气发动机和涡桨发动机。

但总体而言,以上这些步骤构成了飞机发动机的基本工作原理。

介绍各类型飞机发动机

介绍各类型飞机发动机

介绍各类型飞机发动机各类型飞机发动机的介绍一、涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种常见的飞机发动机类型,主要用于小型飞机和地区航班。

它结合了涡轮和螺旋桨的特点,可以提供较大的推力和较低的燃油消耗。

涡轮螺旋桨发动机的工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压气体,然后推动涡轮旋转,最后通过传动系统将动力传递给螺旋桨,产生推力。

二、涡喷发动机涡喷发动机是现代飞机中最常见的发动机类型之一。

它利用喷气原理产生推力,适用于各种类型的飞机。

涡喷发动机通过压缩空气、燃烧燃料并排出高速喷气流来产生推力。

它具有高推力、高效率和较低的燃油消耗等特点,被广泛应用于商用飞机和军用飞机。

三、涡扇发动机涡扇发动机是一种性能优越的发动机类型,常用于中大型喷气客机。

它结合了涡轮和喷气原理,具有高推力、低噪音和较低的排放等特点。

涡扇发动机通过压缩空气、燃烧燃料并排出高速喷气流产生推力,同时通过涡轮驱动风扇产生附加推力。

它的高效率和低噪音使其成为现代喷气客机的首选发动机。

四、涡桨发动机涡桨发动机是一种结合了涡轮和螺旋桨的特点的发动机类型,主要用于直升机和小型飞机。

涡桨发动机通过压缩空气、燃烧燃料并排出高速喷气流来产生推力,同时利用传动系统驱动螺旋桨产生附加推力。

涡桨发动机具有高推力、灵活性和良好的低速性能等特点,适用于垂直起降和短距离起降的飞机。

五、火箭发动机火箭发动机是一种产生巨大推力的发动机类型,主要用于航天器和导弹。

火箭发动机通过燃烧燃料和氧化剂产生高温高压气体,并将其排出产生推力。

火箭发动机具有高推力、高速度和短时间内产生大量推力的能力,但燃料消耗量较大。

它被广泛应用于航天领域,推动着人类探索太空的脚步。

六、活塞发动机活塞发动机是一种传统的内燃机发动机类型,主要用于小型飞机和私人飞机。

活塞发动机通过往复运动的活塞产生推力,通过连杆和曲轴传递动力。

它的工作原理类似于汽车发动机,通过燃烧燃料产生高温高压气体来推动活塞运动。

活塞发动机具有结构简单、维护容易和燃料适应性强等特点,但推力较小,燃油消耗较高。

航空发动机的工作原理

航空发动机的工作原理

航空发动机的工作原理
航空发动机是飞机的动力装置,它的工作原理可以大致分为以下几个部分:
1. 压缩空气:航空发动机通过高速旋转的压气机将外部空气吸入并压缩,增加空气的密度和压力。

2. 燃烧燃料:在压缩空气中注入适量的燃料,形成可燃混合物。

这个过程由燃烧室中的喷嘴和点火系统来完成。

3. 燃烧并膨胀:点燃可燃混合物后,燃料燃烧产生高温高压的燃气,使燃气在燃烧室内膨胀。

这一过程释放出大量的热能,推动航空发动机的转子运转。

4. 排放废气:燃料燃烧后产生的废气通过喷嘴排出。

这些废气中含有大量的热能,可以通过喷口喷出,产生推力。

5. 引擎运转稳定:航空发动机通过一系列复杂的系统来调节燃料供应、进气量等参数,保证发动机能够稳定运转,并根据需要提供足够的推力。

总的来说,航空发动机的工作原理主要是通过压缩空气、燃烧燃料、膨胀释能以及排放废气这一连续循环过程来不断产生推力,驱动飞机进行运动。

它的设计和运行技术高度复杂,需要精准的控制和维护,以确保飞机的安全和稳定性。

飞机发动机分类和工作原理通用课件

飞机发动机分类和工作原理通用课件

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详细描述
燃油通过喷嘴进入燃烧室,并压缩高温空气中迅速蒸发、混合。然后,点火系统引发混合气体燃烧, 产生高温高压燃气。过程释放大量能量,推动涡轮机叶旋转。
涡轮膨胀过程
总结词
高温高压燃气经过涡轮机叶时,推动其 旋转,自身压力温度降低。
VS
详细描述
高温高压燃气经过涡轮机叶时,涡轮机叶 产生推动作使其高速旋转。过程中,燃气 自身压力温度降低,但仍然保持较高能量 水平,可驱动压气机等其他设备。
飞机发动机类工作原理通课 件
目录
• 飞机发动机类 • 活塞发动机工作原理 • 涡轮发动机工作原理 • 火箭发动机工作原理 • 同类型飞机发动机比较
01
飞机发动机类
活塞发动机
• 活塞发动机一种利燃料燃烧产生高压气体推动活塞运动,进而驱动飞机发动机。
• 活塞发动机由气缸、活塞、曲轴等主部件组成,通过燃料空气混合物气缸内燃烧产生推力,推动活塞运动,再通过曲轴将活塞直线运动转化旋转运动,从而驱动飞机螺旋桨旋转,使飞机前进。 • 活塞发动机具结构简单、可靠性高、维护成本低等优,但功率效率相较低。 • 活塞发动机适低速、低空、低成本航空器,如小型飞机、直升机等。
涡轮发动机
涡轮发动机一种利燃气膨胀涡轮旋转产生推力发动机。
涡轮发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮尾喷管等部组成,空气经过压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧,产生高 温高压燃气,燃气经过涡轮进一步膨胀做功后高速喷出,产生推力。涡轮发动机具功率大、效率高、可靠性好等优点,广泛 应高速、高空、大功率航空器,如大型客机、运输机等。
可燃混合气燃烧室内燃烧,产生高温高压气体。
03
涡轮发动机工作原理
压缩过程

航空发动机用的是什么原理

航空发动机用的是什么原理

航空发动机用的是什么原理航空发动机是一种将燃料燃烧产生的能量转化为推力的装置。

它是飞机的动力来源,使得飞机能够在空中飞行。

航空发动机的工作原理可以分为内燃机和外燃机两种类型。

内燃机是航空发动机的主要类型,它利用燃料的燃烧产生高温高压气体,通过喷射出来的气流产生推力。

内燃机又可分为喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机两种。

喷气式发动机是最常见的航空发动机类型之一。

它的工作原理基于牛顿第三定律,即每个作用力都有一个相等大小但方向相反的反作用力。

喷气式发动机通过将燃料燃烧产生的高温高压气体喷射出来,产生一个向后的推力,从而推动飞机向前飞行。

喷气式发动机的核心部分是燃烧室和喷嘴。

燃烧室中的燃料与空气混合并燃烧,产生高温高压气体。

然后,这些气体通过喷嘴喷射出来,产生一个向后的喷气流,从而产生推力。

喷气式发动机的推力大小取决于喷气流的速度和质量流量。

涡轮螺旋桨发动机是另一种常见的内燃机类型。

它的工作原理基于涡轮增压和螺旋桨推力的结合。

涡轮螺旋桨发动机包括一个涡轮和一个螺旋桨。

燃料燃烧产生的高温高压气体通过涡轮驱动涡轮叶片旋转,从而产生压缩空气。

然后,这些压缩空气通过喷嘴喷射到螺旋桨上,使螺旋桨旋转并产生推力。

涡轮螺旋桨发动机的推力大小取决于喷射出来的气流速度和螺旋桨的旋转速度。

外燃机是航空发动机的另一种类型,它利用燃料的燃烧产生的高温高压气体直接推动飞机。

外燃机的工作原理类似于内燃机,但燃烧室和喷嘴之间没有涡轮。

外燃机的推力大小取决于燃烧室中燃料的燃烧速度和燃烧产生的气体压力。

总的来说,航空发动机的工作原理是通过燃料的燃烧产生高温高压气体,然后利用喷射出来的气流或直接推动飞机,从而产生推力。

这种推力使得飞机能够克服空气阻力,实现飞行。

不同类型的航空发动机在工作原理上有所不同,但都是基于能量转化为推力的原理。

飞机引擎工作原理

飞机引擎工作原理

飞机引擎工作原理飞机引擎是飞机的动力来源,它扮演着至关重要的角色。

本文将介绍飞机引擎的工作原理,包括常见的喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机。

一、喷气式发动机喷气式发动机是目前大多数喷气式飞机所采用的发动机类型。

它的工作原理是通过空气的吸入、压缩、燃烧和排出来产生推力。

1. 吸入:当喷气式发动机开始工作时,空气通过进气口被引入发动机内部。

进气口的设计能够将大量空气迅速引入,其中一部分进入压缩部分,另一部分绕过压缩部分直接被送到燃烧室。

这种设计可以提高发动机的效率。

2. 压缩:在喷气式发动机内部,空气会经过压缩器进行压缩。

压缩过程可以将气体的密度提高,为后续的燃烧提供更理想的条件。

压缩器通常由数个级别组成,每级都会将气体进一步压缩。

3. 燃烧:经过压缩后的空气进入燃烧室,与燃料混合并点燃。

燃料在点燃后产生的燃烧气体膨胀,产生高温和高压。

燃烧气体的流动通过喷气口排出,形成喷气流,并产生极大的推力。

4. 排出:通过排气门将燃烧产生的喷气排出机外。

排气门的设计可以影响喷气的速度和方向,进而影响飞机的控制性能和推力。

二、涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是一种同时具备喷气推力和螺旋桨推力的发动机类型。

它的工作原理与喷气式发动机相似,但在喷气口之外还有一个螺旋桨。

1. 吸入:空气通过进气口进入发动机的压缩部分,并经过压缩器被压缩。

与喷气式发动机相比,涡轮螺旋桨发动机在进气部分的设计略有不同,以适应同时产生喷气和螺旋桨推力的需求。

2. 压缩:被压缩后的空气进入燃烧室。

与喷气式发动机类似,燃料在燃烧室内被点燃,产生高温和高压的燃烧气体。

3. 燃烧:经过燃烧的气体在应力器中膨胀,驱动涡轮旋转。

涡轮的旋转通过轴将动力传输给螺旋桨。

4. 排出:燃烧气体的一部分通过喷气口排出,产生喷气推力。

另一部分通过螺旋桨被加速排出,产生螺旋桨推力。

结语飞机引擎的工作原理是既复杂又精密的。

喷气式发动机和涡轮螺旋桨发动机是两种常见的飞机发动机类型,它们分别通过喷气和螺旋桨产生推力。

常用航空发动机的结构与原理

常用航空发动机的结构与原理

常用航空发动机的结构与原理展开全文一、活塞式航空发动机为航空器提供飞行动力的往复式内燃机称为活塞式发动机。

发动机带动空气螺旋桨等推进器旋转产生推进力。

活塞式发动机由汽缸、活塞以及把活塞的往复运动转变为曲轴旋转运动的曲柄连杆机构等主要部分组成。

曲柄连接着螺旋桨,螺旋桨随着曲柄转动而转动,曲轴则支承在轴承上。

汽缸上装有进气门和排气门" 进气门是控制空气和汽油的混合气进入的零件,汽油燃烧完以后有排气门排出。

活塞式航空发动机是一种四冲程、电嘴点火的汽油发动机。

曲轴转动两圈,每个活塞在汽缸内往复运动4次,每次称1个冲程。

4个冲程依次为吸气、压缩、膨胀(作功)和排气,合起来形成1 个定容加热循环。

从1903年第一架飞机升空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,在军用飞机和大型民用机上,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。

二、燃气涡轮发动机由压气机、燃烧室和燃气涡轮组成的发动机称为燃气涡轮发动机。

它的优点是重量轻、体积小和运行平稳,广泛用作飞机和直升机的动力装置。

核心机:在燃气涡轮发动机中,由压气机、燃烧室和驱动压气机的燃气涡轮组成发动机的核心机。

空气在压气机中被压缩后,在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧,生成高温高压燃气驱动燃气涡轮作高速旋转,将燃气的部分能量转变为涡轮功。

涡轮带动压气机不断吸进空气并进行压缩,使核心机连续工作。

从燃气涡轮排出的燃气仍具有很高的压力和温度,经膨胀后释放出能量(称为可用能量)用于推进。

核心机不断输出具有一定可用能量的燃气,因此又称燃气发生器。

现代燃气涡轮发动机压气机的增压比(压气机出口空气总压与进口总压之比)范围为4-28,消耗功率可高达数十兆瓦(几万马力)。

燃气涡轮前的温度可达1200-1700K。

压气机分为离心式和轴流式两类,前者增压比低、直径大,仅用于小功率发动机;后者流量大、增压比高,应用广泛。

各种飞机发动机原理

各种飞机发动机原理

一、活塞式发动机航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。

活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。

所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的. 主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。

气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方.气缸内容纳活塞作往复运动。

气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。

发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积.气缸在发动机壳体(机匣)上的排列形式多为星形或V形。

常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。

在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。

活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动.连杆用来连接活塞和曲轴。

曲轴是发动机输出功率的部件。

曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。

除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。

气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。

二、涡轮喷气发动机在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。

这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑. 到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上"。

问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。

航空发动机工作原理

航空发动机工作原理

航空发动机工作原理航空发动机是现代飞机的核心动力装置,其工作原理直接关系到飞机的性能和安全。

本文将介绍航空发动机的工作原理,包括喷气发动机和涡扇发动机两种常见类型。

一、喷气发动机喷气发动机是一种将空气和燃料混合后通过喷嘴高速喷出,产生反作用力推动飞机前进的发动机。

其工作原理可以分为四个步骤:进气、压缩、燃烧和喷射。

首先是进气阶段,喷气发动机通过进气口将大量空气引入发动机内部。

进气口通常位于飞机机身前部,利用飞机的高速飞行将空气压缩并送入发动机。

进入发动机后,空气经过滤网和增压器等设备进行处理,以确保进入发动机的空气质量和压力。

接下来是压缩阶段,进入发动机的空气经过压气机的作用被压缩。

压气机是由一系列叶片组成的转子,通过高速旋转将空气压缩,提高空气密度和压力。

压缩后的空气进一步增加了能量和温度。

然后是燃烧阶段,压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合并点燃。

燃料通常是航空煤油或喷气燃料,通过喷嘴喷入燃烧室,与空气充分混合后被点燃。

燃烧产生的高温高压气体膨胀后,推动涡轮转子高速旋转。

最后是喷射阶段,燃烧后的气体通过喷气口高速喷出,产生反作用力推动飞机前进。

喷气口位于发动机尾部,喷气的高速流动产生的反作用力推动了飞机向前。

同时,喷气口的形状和方向可以通过调整来改变推力的大小和方向,以满足飞机的操纵需求。

二、涡扇发动机涡扇发动机是一种基于喷气发动机的改进型号,通过在喷气发动机中增加一个风扇来提供更大的推力。

其工作原理可以简单描述为将一部分空气绕过燃烧室直接排出,形成较大的推力。

涡扇发动机的工作原理与喷气发动机类似,但在压缩阶段增加了一个风扇。

风扇位于发动机前部,由一个或多个叶片组成,通过高速旋转将大量空气吸入并推出。

这些空气绕过燃烧室,直接排出发动机,形成高速喷射的气流,产生更大的推力。

涡扇发动机相比喷气发动机具有更高的推力和燃油效率,适用于大型商用飞机和军用飞机。

同时,涡扇发动机的噪音和排放也相对较低,符合环保要求。

飞机的发动机的原理

飞机的发动机的原理

飞机的发动机的原理飞机的发动机的原理随着人们交通方式不断发展,飞机已成为现代人出行不可或缺的一种交通方式,而其发动机的原理则是飞机能够进行高速飞行的关键所在。

发动机的分类一、活塞式发动机活塞式发动机是机械式发动机的一种,它通过四个步骤——吸气、压缩、爆燃和排气,将燃料转化成能量,并引起活塞往复运动。

飞机的一些轻型和小型航空器采用这种类型的发动机来驱动。

二、喷气式发动机喷气式发动机是真正意义上的“喷气”发动机。

在其工作过程中,通过喷射高压空气来推动飞机。

喷气式发动机通常可以更快地飞行,因为它们不使用机械装置来驱动推进器,而是利用喷气推动它们前进。

三、涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机结合了喷气和涡轮,利用高速旋转的涡轮压缩空气,然后将空气和喷射燃料混合,再通过喷射燃料燃烧来提供推力。

它是当前大多数中型和大型客机所使用的发动机类型。

发动机的工作原理无论发动机的类型,其工作原理都是将燃料燃烧产生的气流转化为推力,并将推力传递到飞机的前方,从而推动它向前飞行。

以涡轮喷气发动机为例,其工作原理是将通过进气口吸入的空气压缩,然后在燃烧室中添加燃料,产生燃烧的热能。

在燃烧物质施加的压力的作用下,压缩过的空气在喷出的高温气流推动下产生高速推力,即所谓的“喷气推进”。

发动机的优化和创新随着人们对高速、舒适、安全的出行需求不断增加,发动机的需求也日益增长。

为了提高发动机的性能,人们采用了各种创新和优化措施,例如:一、双向飞行美国的Lockheed XP-80是最早采用双向飞行的喷气式飞机,这种飞机的叶片可以反转,从而使飞机在起降时保持平衡,从而减少了起降时对轮胎和制动器的损坏。

二、油缸在涡轮喷气发动机的设计中,由于空气进入燃烧室时是被压缩好的,燃料很快地被燃烧,但它也很快地被消耗。

因此,人们想到了在发动机中加入油缸,以保证燃料的不断供给。

三、附件不干扰在飞机中,需要使用各种附件,例如液压泵、油泵、油箱等。

人们为了使发动机的性能更具可操作性,就需要保证附件位置不干扰发动机的正常工作,从而减少因空气流动受到影响而产生的空气流动干扰,保证发动机的正常运转。

飞机引擎工作原理

飞机引擎工作原理

飞机引擎工作原理飞机引擎是飞机进行推进的重要部件,其工作原理复杂而精巧。

本文将为您详细介绍飞机引擎的工作原理,帮助您进一步了解飞机的运行机制。

一、涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机是目前大多数飞机使用的引擎类型,其工作原理基本可分为以下几个步骤:1. 压气机:飞机起飞时,飞机引擎会先通过压气机将外部空气吸入,并提高其压缩比。

压缩后的空气经过压气机后会变得更加密集和高压。

2. 燃烧室:经过压缩的空气会进入燃烧室,然后喷入燃料,经过点火系统着火。

燃烧燃油会产生高温高压的气体。

3. 高压涡轮:燃烧后的高温高压气体通过涡轮喷气发动机的高压涡轮,使涡轮快速旋转。

4. 低压涡轮:高温高压气体从高压涡轮流经低压涡轮,继续推动涡轮旋转。

5. 喷口:涡轮喷气发动机最终将产生的高速气流通过喷口排出,产生向后的推力,从而推动飞机前进。

二、涡轮螺旋桨发动机另一种常见的飞机引擎类型是涡轮螺旋桨发动机,其工作原理略有不同:1. 压气机:涡轮螺旋桨发动机同样通过压气机将外部空气吸入,并提高其压缩比。

2. 燃烧室:压缩后的空气经过燃烧室燃烧燃料,产生高温高压气体。

3. 高压涡轮:燃烧后的气体通过高压涡轮,推动涡轮旋转。

4. 低压涡轮:气体继续流经低压涡轮,从而继续推动涡轮旋转。

5. 传动系统:涡轮螺旋桨发动机的旋转动力会通过传动系统传递到螺旋桨,螺旋桨的旋转产生推力,推动飞机前进。

总结飞机引擎的工作原理主要是通过压气机将外部空气压缩后,燃烧燃料产生高温高压气体,再通过涡轮推动引擎旋转,最终产生推力推动飞机前进。

涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机是目前常见的两种飞机引擎类型,它们分别适用于不同的飞行需求和飞机类型。

深入了解飞机引擎的工作原理有助于我们更好地理解飞机的运行机制,也为飞机设计和制造提供了重要的参考依据。

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理

飞机发动机的工作原理引言飞机发动机是飞机的核心组件之一,它负责产生推力以驱动飞机前进。

发动机的工作原理涉及多个物理原理和技术知识,本文将介绍常见的喷气式发动机的工作原理。

涡扇发动机的工作原理涡扇发动机是目前广泛应用于商用飞机和军用飞机中的一种发动机。

它使用了涡轮增压和喷气推力产生技术,以下介绍其工作原理:1.压缩空气: 涡扇发动机通过进气口将空气引入内部。

进入发动机后,空气首先经过一个压缩机,压缩机是由多级空气压缩器组成的。

这些空气压缩器的旋转叶片将空气高速旋转,并逐渐压缩空气。

经过压缩后,空气的密度和压力都增加。

2.燃烧: 经过压缩的空气随后被引导到燃烧室。

在燃烧室内,燃料被喷入空气中,并点燃形成燃烧。

燃烧产生的高温气体将体积扩大,产生高压气体。

3.喷气推力: 高压气体通过一个涡轮驱动喷气口附近的涡轮。

涡轮的运转促使压缩机旋转,从而维持发动机正常工作。

同时,涡轮将一部分高压气体引导到喷气口,形成高速的喷气推力。

由于动量守恒定律,喷气推力将推动发动机向前运动。

4.涡轮增压: 同时,涡轮还用来驱动压缩机,从而将足够多的空气压缩到燃烧室。

涡轮增压系统提高了发动机的效率,通过将额外的压缩空气注入燃烧室,使燃烧更加充分,从而产生更大的推力。

喷气式发动机的工作原理喷气式发动机是早期飞机常用的一种发动机。

相对于涡扇发动机,其工作原理较为简单。

喷气式发动机主要由以下几个基本组件组成:1.压缩空气: 喷气式发动机通过进气口将空气引入内部。

在进气口之后,空气被导入由许多叶片组成的压缩机。

压缩机的主要作用是压缩空气,并增加其密度和压力。

2.燃烧: 压缩后的空气随后进入燃烧室。

在燃烧室中,燃料被喷入空气中,并点燃形成燃烧。

燃烧产生的高温气体将体积扩大,产生高压气体。

3.喷气推力: 高压气体通过一个喷气口被排出发动机的尾部。

喷气推力由于动量守恒定律,将推动发动机向前运动。

喷气式发动机的推力主要来自于喷气口排出的高速气流。

飞机动力原理

飞机动力原理

飞机动力原理
飞机动力原理是指飞机在空中飞行时如何产生推力,克服重力,实现飞行的一种机械原理。

飞机动力原理主要包括以下几个方面:
1. 空气动力学原理:飞机在飞行时,利用空气的运动状态和压力差来产生动力。

飞机的机翼设计成半球型,当飞机向前飞行时,空气在机翼上面的流动速度比下面快,形成上面气压较低,下面气压较高的气流,由于压力差的存在,产生了向上的升力。

而尾翼的设计则可以产生向下的压力,产生对抗升力的作用。

2. 喷气发动机原理:大多数现代喷气飞机使用喷气发动机作为推进系统。

喷气发动机通过吸入外界空气,经过压缩和加热后喷出高速气流,产生推力。

这种推力产生的原理是基于牛顿第三定律:每个作用都伴随着一个等大反向的反作用。

喷气发动机通过喷射高速气流向后,产生的反作用力就推动了飞机向前飞行。

3. 螺旋桨原理:除了喷气发动机外,一些飞机使用螺旋桨作为推进系统。

螺旋桨的转动产生了气流,通过推动气体向后排出,产生反作用力推动飞机向前。

这种原理与喷气发动机类似,都是通过牛顿第三定律产生推进力。

4. 翼身干扰原理:当飞机在飞行中,飞行器的机翼会与机身发生干扰,即飞机的机翼产生的升力对飞机机身产生一个向后的推力。

这种干扰效应使得整个飞机可以获得额外的推力,提高飞机的整体效率。

飞机动力原理的理论基础主要是牛顿运动定律和空气动力学原理。

通过合理设计和利用这些原理,飞机可以产生足够的动力,克服重力,并在空中顺利飞行。

飞机发动机工作原理

飞机发动机工作原理

飞机发动机工作原理飞机发动机是现代航空器的关键组件之一,它利用内燃机原理将燃料燃烧转化为能量,推动飞机前进。

本文将介绍飞机发动机的工作原理,以及其相关的组成部分和关键技术。

一、简介飞机发动机的主要功能是提供推力,以克服飞机前进时的阻力。

较常见的两种飞机发动机类型分别是喷气发动机和螺旋桨发动机。

喷气发动机通过喷射高速气流产生推力,而螺旋桨发动机则利用旋转螺旋桨叶片产生推力。

二、喷气发动机工作原理喷气发动机是现代飞机常用的发动机类型之一。

它由压气机、燃烧室、涡轮和喷管等部分组成。

1. 压气机在喷气发动机中,压气机负责将大量空气压缩,以增加气体的密度和温度。

压气机通常由多级轴流式压气机和一级或多级离心式压气机组成。

当空气通过压气机时,其压力逐渐增加。

2. 燃烧室压缩后的空气进入燃烧室,在燃烧室内与燃料混合,并点燃燃料。

燃烧产生的高压燃气带动涡轮旋转,进一步驱动压气机工作。

3. 涡轮涡轮是喷气发动机的另一个重要组成部分,它由高温高压的燃气带动转动。

涡轮通过传递动力给压气机和燃气喷管,使发动机产生推力。

4. 喷管喷管是喷气发动机的最后一部分,它以高速将燃气排出,产生反作用力,推动飞机前进。

喷管形状的设计对发动机的性能有重要影响,它可通过调节喷口面积来控制喷气速度和推力大小。

三、螺旋桨发动机工作原理螺旋桨发动机是另一种常用的飞机发动机类型。

它利用螺旋桨叶片旋转产生扑向前方的气流,从而产生推力。

1. 气流加速与减速螺旋桨叶片的形状和旋转动力导致空气流经螺旋桨时产生气流加速和减速。

叶片的进攻角度和旋转速度决定了气流速度的变化,从而影响推力大小和效率。

2. 气流转向螺旋桨的旋转使得气流方向发生转向,从而产生前向推力。

该推力通过将空气向后排出来实现反作用力,推动飞机前进。

四、发动机的进一步发展飞机发动机技术不断发展,追求更高的效率、更低的排放和更好的性能。

1. 高涵道比发动机高涵道比发动机是一种改进型喷气发动机,其压气机能够压缩更多的空气,进一步提高推力和效率。

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一、活塞式发动机航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。

活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。

所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。

主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。

气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方。

气缸内容纳活塞作往复运动。

气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。

发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积。

气缸在发动机壳体(机匣)上的排列形式多为星形或V形。

常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。

在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。

活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。

连杆用来连接活塞和曲轴。

曲轴是发动机输出功率的部件。

曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。

除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。

气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。

二、涡轮喷气发动机在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。

这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑。

到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。

问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。

这几个因素合在一起,决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机应运而生。

喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。

喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。

事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。

早在1913年,法国工程师雷恩.洛兰就获得了一项喷气发动机的专利,但这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。

1930年,弗兰克.惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机在完成其首次飞行,惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。

现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。

涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。

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。

当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而压气机适应的来流速度是有一定的范围的,因而进气道的功能就是通过可调管道,将来流调整为合适的速度。

在超音速飞行时,在进气道前和进气道内气流速度减至亚音速,此时气流的滞止可使压力升高十几倍甚至几十倍,大大超过压气机中的压力提高倍数,因而产生了单*速度冲压,不需压气机的冲压喷气发动机。

进气道后的压气机是专门用来提高气流的压力的,空气流过压气机时,压气机工作叶片对气流做功,使气流的压力,温度升高。

在亚音速时,压气机是气流增压的主要部件。

从燃烧室流出的高温高压燃气,流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。

燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,带动压气机旋转,在涡轮喷气发动机中,气流在涡轮中膨胀所做的功正好等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。

经过燃烧后,涡轮前的燃气能量大大增加,因而在涡轮中的膨胀比远小于压气机中的压缩比,涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多,发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。

从涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。

这一速度比气流进入发动机的速度大得多,使发动机获得了反作用的推力。

三、涡轮风扇发动机自从惠特尔发明了第一台涡轮喷气发动机以后,涡轮喷气发动机很快便以其强大的动力、优异的高速性能取代了活塞式发动机,成为战斗机的首选动力装置,并开始在其他飞机中开始得到应用。

但是,随着喷气技术的发展,涡轮喷气发动机的缺点也越来越突出,那就是在低速下耗油量大,效率较低,使飞机的航程变得很短。

尽管这对于执行防空任务的高速战斗机还并不十分严重,但若用在对经济性有严格要求的亚音速民用运输机上却是不可接受的。

要提高喷气发动机的效率,首先要知道什么式发动机的效率。

发动机的效率实际上包括两个部分,即热效率和推进效率。

为提高热效率,一般来讲需要提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比,但在飞机的飞行速度不变的情况下,提高涡轮前温度将会使喷气发动机的排气速度增加,导致在空气中损失的动能增加,这样又降低了推进效率。

由于热效率和推进效率对发动机循环参数矛盾的要求,致使涡轮喷气发动机的总效率难以得到较大的提升。

那么,如何才能同时提高喷气发动机的热效率和推进效率,也就是怎样才能既提高涡轮前温度又至少不增加排气速度呢?答案就是采用涡轮风扇发动机。

这种发动机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)。

由于涡轮风扇发动机一部分的燃气能量被用来带动前端的风扇,因此降低了排气速度,提高了推进效率,而且,如果为提高热效率而提高涡轮前温度后,可以通过调整涡轮结构参数和增大风扇直径,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,就不会增加排气速度。

这样,对于涡轮风扇发动机来讲,热效率和推进效率不再矛盾,只要结构和材料允许,提高涡轮前温度总是有利的。

目前航空用涡轮风扇发动机主要分两类,即不加力式涡轮风扇发动机和加力式涡轮风扇发动机。

前者主要用于高亚音速运输机,后者主要用于歼击机,由于用途不同,这两类发动机的结构参数也大不相同。

不加力式涡轮风扇发动机不仅涡轮前温度较高,而且风扇直径较大,涵道比可达8以上,这种发动机的经济性优于涡轮喷气发动机,而可用飞行速度又比活塞式发动机高,在现代大型干线客机、军用运输机等最大速度为M0.9左右的飞机中得到广泛的应用。

根据热机的原理,当发动机的功率一定时,参加推进的工质越多,所获得的推力就越大,不加力式涡轮风扇发动机由于风扇直径大,空气流量就大,因而推力也较大。

同时由于排气速度较低,这种发动机的噪音也较小。

加力式涡轮风扇发动机在飞机巡航中是不开加力的,这时它相当于一台不加力式涡轮风扇发动机,但为了追求高的推重比和减小阻力,这种发动机的涵道比一般在1.0以下。

在高速飞行时,发动机的加力打开,外涵道的空气和涡轮后的燃气一同进入加力燃烧室喷油后再次燃烧,使推力可大幅度增加,甚至超过了加力式涡轮喷气发动机,而且随着速度的增加,这种发动机的加力比还会上升,并且耗油率有所下降。

加力式涡轮风扇发动机由于具有这种低速时较油耗低,开加力时推重比大的特点,目前已在新一代歼击机上得到广泛应用。

四、脉动喷气发动机脉动喷气发动机是喷气发动机的一种,可用于靶机,导弹或航空模型上。

德国纳粹在第二次世界大战的后期,曾用它来推动V-1导弹,轰炸过伦敦。

这种发动机的结构如图所示,它的前部装有单向活门,之后是含有燃油喷嘴和火花塞的燃烧室,最后是特殊设计的长长的尾喷管。

脉动喷气发动机工作时,首先把压缩空气打入单向活门,或使发动机在空中运动,这时便有气流进入燃烧室,然后油咀喷油,火花塞点火燃烧。

这时长尾喷管在燃气喷出后,由于燃气流的惯性作用,虽然燃烧室内的压强同外面大气的压强相等,仍会继续向外喷,所以在燃烧室内造成空气稀薄的现象,使压强显著降低到小于大气压,于是空气再次打开单向活门流入燃烧室,喷油点火燃烧,开始第二个循环。

这样周而复始,发动机便可不断地工作了。

这种发动机由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快,一秒钟大约可达40~50次。

脉动式发动机在原地可以起动,构造简单,重量轻,造价便宜。

这些都是它的优点。

但它只适于低速飞行(速度极限约为每小时640~800公里),飞行高度也有限,单向活门的工作寿命短,加上振动剧烈,燃油消耗率大等缺点,使得它的应用受到限制。

五、涡轮轴发动机带有压气机的涡轮发动机这一类型中,涡轮轴发动机出现得较晚,但已在直升机和垂直/短距起落飞机上得到了广泛的应用。

涡轮轴发动机于1951年12月开始装在直升机上,作第一次飞行。

那时它属于涡轮螺桨发动机,并没有自成体系。

以后随着直升机在军事和国民经济上使用越来越普遍,涡轮轴发动机才获得独立的地位。

在工作和构造上,涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机根相近。

它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只不过后者将风扇变成了螺旋桨,而前者将风扇变成了直升机的旋翼。

除此之外,涡轮轴发动机也有自己的特点:它一般装有自由涡轮(即不带动压气机,专为输出功率用的涡轮),而且主要用在直升机和垂直/短距起落飞机上。

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。

此外,从涡轮流出来的燃气,经过尾喷管喷出,可产生一定的推力,由于喷速不大,这种推力很小,如折合为功率,大约仅占总功率的十分之一左右。

有时喷速过小,甚至不产生什么推力。

为了合理地安排直升机的结构,涡轮轴发动机的喷口,可以向上,向下或向两侧,不象涡轮喷气发动机那样非向后不可。

这有利于直升机设计时的总体安排。

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。

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