航空发动机简介
军用航空发动机简介演示
采用先进的热管理技术，提高发动机的冷却效率，降低热量损失 和冷却系统负担。
能量回收技术
研究和发展能量回收技术，将发动机排放的余热和动能进行回收 利用，提高能源利用效率。
新材料、新工艺应用挑战
新材料应用
研究和应用新型高温材料 、复合材料等，提高发动 机的性能和可靠性。
新工艺应用
引入先进的制造工艺和技 术，如3D打印、增材制造 等，降低制造成本和提高 生产效率。
军用航空发动机简介演示
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目录
• 军用航空发动机概述 • 军用航空发动机基本结构与原
理 • 军用航空发动机性能参数与评
估
目录
• 军用航空发动机技术发展趋势 与挑战
• 军用航空发动机应用领域与案 例分析
• 总结与展望未来发展趋势
01
军用航空发动机概述
定义与分类
定义
军用航空发动机是一种为军用飞 机提供动力的装置，是现代战争 中的重要装备之一。
回顾了军用航空发动机从活塞式到喷气式，再到涡扇式的发展历程，以及各种技术路线的 优缺点。
关键技术突破与成就
总结了军用航空发动机在材料、制造、控制等方面的关键技术突破，以及取得的重大成就 。
演示内容对听众的影响
分析了本次演示内容对听众的启发和影响，包括对军用航空发动机技术发展的认识、对未 来发展趋势的展望等。
分类
根据不同的分类标准，军用航空 发动机可分为多种类型，如涡轮 喷气发动机、涡轮风扇发动机、 涡轮螺旋桨发动机等。
发展历程与现状
发展历程
军用航空发动机经历了从活塞式发动 机到喷气式发动机的发展历程，随着 科技的不断进步，现代军用航空发动 机的性能和可靠性得到了大幅提升。
航空发动机总资料
第一章概论航空发动机可以分为活塞式发动机（小型发动机、直升飞机）和空气喷气发动机两大类型。
P3空气喷气发动机中又可分为带压气机的燃气涡轮发动机和不带压气机的冲压喷气发动机(构造简单，推力大，适合高速飞行。
不能在静止状态及低速性能不好，适用于靶弹和巡航导弹)。
涡轮发动机包括：涡轮喷气发动机WP，涡轮螺旋桨发动机WJ,涡轮风扇发动机WS,涡轮轴发动机WZ，涡轮桨扇发动机JS。
在航空器上应用还有火箭发动机（燃料消耗率大，早期超声速实验飞机上用过，也曾在某些飞机上用作短时间的加速器）、脉冲喷气发动机（用于低速靶机和航模飞机）和航空电动机（适用于高空长航时的轻型飞机）。
P4燃气涡轮发动机是由进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等主要部件组成。
由压气机、燃烧室和驱动压气机的涡轮这三个部件组成的燃气发生器，它不断输出具有一定可用能量的燃气。
涡桨发动机的螺桨、涡扇发动机的风扇和涡轴发动机的旋翼，它们的驱动力都来自燃气发生器。
按燃气发生器出口燃气可用能量的利用方式不同，对燃气涡轮发动机进行分类：将燃气发生器获得的机械能全部自己用就是涡轮喷气发动机；将燃气发生器获得的机械能85%~90%用来带动螺旋桨，就是涡桨发动机；将获得的机械能的90%以上转换为轴功率输出，就是涡轮轴发动机；将小于50%的机械能输出带动风扇，就是小涵道比涡扇发动机（涵道比1:1)；将大于80%的机械能输出带动风扇，就是大涵道比涡轮风扇发动机（涵道比大于4:1）。
P5航空燃气涡轮发动机的主要性能参数：1.推力，我国用国际单位制N或dan,1daN=10N，美国和欧洲采用英制磅(Pd)，1Pd=0.4536Kg,俄罗斯/苏联采用工程制用Kg,1Kg=9.8N；2.推重比（功重比），推重比是推力重量比的简称，即发动机在海平面静止条件下最大推力与发动机重力之比，是无量纲单位。
对活塞式发动机、涡桨发动机和涡轴发动机则用功重比（功率重量比的简称）表示，即发动机在海平面静止状态下的功率与发动机重力之比，KW/daN；3.耗油率，对于产生推力、的喷气发动机，表示1daN推力每小时所消耗的燃油量单位Kg/(daN·h),对于活塞式发动机、涡桨发动机和涡轴发动机来说，它表示1KW功率每小时所消耗的燃油量单位Kg/(kw·h)；4.增压比，压气机出口总压与进口总压之比，飞速较高增压比较低，低耗油率增压比较高；5.涡轮前燃气温度，是第一级涡轮导向器进口截面处燃气的总温，也有发动机用涡轮转子进口截面处总温表示，发动机技术水平高低的重要标志之一；6.涵道比，是涡扇发动机外涵道和内涵道的空气质量流量之比，又称流量比。
民用客机主流航空发动机简介
美国GE 公司所生产的所有飞机发动机型号发动机联盟（GP ）的GP7000型和罗尔斯罗伊斯（劳斯莱斯）的遄达900型区别"发动机联盟"成立于1996年8月，是GE 和普惠投资各占50%的有限责任公司，该公司负责开发、制造、销售新一代超大型（450座以上）宽体长航线客机系列的发动机，并为之提供技术支持。
A380一旦服役，将成为航空史上有效载荷最大的民用飞机，最初型号的航程为7650海里到8000海里，计划以后还要扩大航程，因而需要可靠的新推力级（310～340千牛左右）的航空发动机。
GP7000是由GE 公司的GE90和普惠公司的PW4090这两款ETOPS （双发延程运行）发动机发展而来的，是一款基于成熟技术且不断改进的衍生体，恰好与罗·罗公司为A380设计遄达900的思路不谋而合。
遄达900 和GP7000是全新的发动机，但是他们所用的技术都是基于已经验证过的成熟技术，再以此为基础，不断改进创新，然后水到渠成--成功开发出相当推力级的发动机。
部件特色GP7000的机械部件由GE的核心机加上普惠的低压部分和齿轮箱组成。
GE的核心机包括：9级高压压气机，2级高压涡轮和低排放的单环燃烧室；普惠低压部分则包括：1级风扇，5级低压压气机，6级低压涡轮。
风扇采用空心钛合金宽弦后掠风扇叶片，这种叶片是为减轻风扇振动、提高抗外物损伤能力和减轻叶片质量而研究的，普惠在PW4084上已有运用。
空心风扇叶片并不是绝对空心的，在空腔中采用了一些加强的结构，而后掠的作用是降低叶尖进口相对马赫数的法向分量，从而降低叶片的激波损失，提高风扇的效率。
而遄达900也采用了宽弦的钛合金后掠风扇叶片，可见，掠形设计已逐渐成为风扇叶片的主流。
包容系统采用凯夫拉-铝的复合材料，重量轻且抗腐蚀。
GP7000的高压压气机吸收了GE公司从CF6，CFM56到GE90的设计经验，其9级高压压气机的压比为19，由GE90发动机的10级高压压气机按0.72的比例缩小，并减少1级压气机。
航空发动机
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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， 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， 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 都需要有进气、加压、 的，都需要有进气、加压、燃烧和排 气这四个阶段，不同的是， 气这四个阶段，不同的是，在活塞式 发动机中这4 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， 部分，就对应着活塞式发动机的四个 工作位置。 工作位置。
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活塞式航空发动机的发展
活塞式航空发动机发展早期，法国处于领先地位。当时装备伊斯潘诺-西扎V 活塞式航空发动机发展早期，法国处于领先地位。当时装备伊斯潘诺-西扎V型 液冷发动机的"斯佩德"战斗机的功率已达130~220kW, 功重比为0.7kW/daN左右。 0.7kW/daN左右 液冷发动机的"斯佩德"战斗机的功率已达130~220kW, 功重比为0.7kW/daN左右。 飞机速度超过200km/h 升限6650m 200km/h， 6650m。 飞机速度超过200km/h，升限6650m。 在两次世界大战的推动下，发动机的性能提高很快，单机功率从不到10 kW增 在两次世界大战的推动下，发动机的性能提高很快，单机功率从不到10 kW增 加到2500 kW左右 功率重量比从0.11 左右， 提高到1.5 kW/daN左右 左右， 加到2500 kW左右，功率重量比从0.11 kW/daN 提高到1.5 kW/daN左右，升功 率从每升排量几千瓦增加到四五十千瓦，耗油率从约0.50 kg/(kW·h)降低到 率从每升排量几千瓦增加到四五十千瓦，耗油率从约0.50 kg/(kW·h)降低到 kg/(kW·h)。翻修寿命从几十小时延长到2000~3000h 2000~3000h。 0.23~0.27 kg/(kW·h)。翻修寿命从几十小时延长到2000~3000h。到第二次世 界大战结束时，活塞式发动机已经发展得相当成熟， 界大战结束时，活塞式发动机已经发展得相当成熟，以它为动力的螺旋桨飞机的 飞行速度从16km/h提高到近800 km/h，飞行高度达到15000 m。 16km/h提高到近 飞行速度从16km/h提高到近800 km/h，飞行高度达到15000 m。 涡轮喷气发动机的发明开创了喷气时代，活塞式发动机逐步退出主要航空领域， 涡轮喷气发动机的发明开创了喷气时代，活塞式发动机逐步退出主要航空领域， 但功率小于370 kW的水平对缸活塞式发动机仍广泛应用在轻型低速飞机和直升机 但功率小于370 kW的水平对缸活塞式发动机仍广泛应用在轻型低速飞机和直升机 如行政机、农林机、勘探机、体育运动机、私人飞机和各种无人机。 上，如行政机、农林机、勘探机、体育运动机、私人飞机和各种无人机。
航空发动机基础知识：几种航空发动机简介
航空发动机基础知识：几种航空发动机简介飞行器发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力，是飞行器的心脏。
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，时至今日，飞行器发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同的大家族。
飞行器发动机常见的分类原则有两种：按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。
按发动机是否须空气参加工作，飞行器发动机可分为两类，大约如下所示：吸空气发动机简称吸气式发动机，它必须吸进空气作为燃料的氧化剂（助燃剂），所以不能到稠密大气层之外的空间工作，只能作为航空器的发动机。
一般所说的航空发动机即指这类发动机。
如根据吸气式发动机工作原理的不同，吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。
火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机，航天器由于需要飞到大气层外，所以必须安装这种发动机。
它也可用作航空器的助推动力。
按形成喷气流动能的能源不同，火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。
按产生推进动力的原理不同，飞行器的发动机又可分为直接反作用力发动机、间接反作用力发动机两类。
直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流，产生向前的反作用力来推进飞行器。
直接反作用力发动机又叫喷气式发动机，这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机，脉动喷气式发动机，火箭喷气式发动机等。
间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功，使空气加速向后（向下）流动时，空气对螺旋桨（旋翼）产生反作用力来推进飞行器。
这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。
而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力，也有间接反作用力，但常将其划归直接反作用力发动机一类，所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。
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。
航空发动机简介
发压压气机的增压比 （转速），就可以提高热效率。因为高温、高密度的 气体包含的能量要大。
但是，在飞行速度不变的前提下，提高涡轮前温 度，意味着提高涡轮叶片以及在同一根轴上的压气机 的转速，自然会使排气速度加大。而流速快的气体在 排出时动能损失大。一般涡喷发动机的排气速度大多 超过音速，而飞机大多数时候是在亚音速飞行。因此， 片面的加大热功率，即加大涡轮前温度，会导致推进 效率的下降。要全面提高发动机效率，必需解决热效 率和推进效率这一对矛盾。
会员免费下载 参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1．初读文章，结合工具书梳理文章字词。2．朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例
离心式涡轮喷气发动机
离心式涡轮喷气发动机的原理示意图
依次为: 离心叶轮（压缩机），轴，涡轮机，喷嘴，燃烧室
轴流式燃气涡轮机
相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小， 压缩比高的优点，当今的涡喷发动机均为轴流式。
1 - 吸入, 2 - 低压压缩, 3 - 高压压缩, 4 - 燃烧, 5 - 排气, 6 - 热区域, 7 - 涡轮机, 8 - 燃烧室, 9 - 冷区域, 10 - 进气口
明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当 的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1．学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2．以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3．教师选择疑难句或值得翻译 的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽
航空发动机--唐苇羽
航空发动机一、航空发动机概述发动机是动力装置的主要组成部分。
航空发动机是将燃料的热能或其他形式的能转变为机械能，为飞机或其他航空器提供飞行所需动力的装置。
航空发动机的性能是决定航空器性能的主要因素之—。
飞机的飞行速度、飞行高度、航程、载重量和机动作战能力的提高，在很大程度上取决于发动机的改进和发展。
现代航空发动机具有推重比大，迎风面积小，起动、加速快，适应机动飞行，使用维修简便，工作可靠等优点。
航空发动机是飞机的心脏，是飞机性能的决定因素之一。
其主要功用是提供飞机运动所需的动力一—“推力”或“拉力”，用以克服飞机的惯性和空气阻力。
从飞机问世以来的几十年中，发动机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，还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等，如今航天发动机已经发展成一个成员数目众多的大家族。
飞行器发动机常见的分类原则有两种：按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。
按发动机是否须空气参加工作，飞行器发动机可分为两类，即吸气式发动机和火箭喷气发动机。
吸空气发动机简称吸气式发动机，它必须吸进空气作为燃料的氧化剂（助燃剂），所以不能到稠密大气层之外的空间工作，只能作为航空器的发动机。
一般所说的航空发动机即指这类发动机。
如根据吸气式发动机工作原理的不同，吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。
现有的飞机基本都是采用吸气式发动机。
燃气涡轮发动机简称涡轮发动机是现代飞机和直升机的主要发动机。
这类发动机空气的压力提高，除了通过冲压作用外，主要依靠专门的增压部件---压气机来实现，由于都拥有核心部件---燃气发生器（压气机、燃烧室、涡轮），故统称为燃气涡轮发动机。
-有涡轮喷气式、涡轮风扇式、涡轮螺旋桨式和涡轮轴式。
空气喷气发动机分为有压缩器式和无压缩器式两类。
现代飞机应用的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机属于燃气涡轮发动机。
航空发动机及历史简介PPT
应用领域
是目前大型客机和货机的主要动 力装置，也用于一些军用飞机。
其他类型发动机
01
02
03
04
涡桨发动机
通过螺旋桨产生拉力，适用于 低速飞行，常见于一些支线客
机和通用航空飞机。
涡轴发动机
主要用于直升机，通过传动轴 将动力传递给旋翼产生升力。
火箭发动机
利用反作用力原理，将燃料和 氧化剂混合燃烧产生推力，用
更高的推力和燃油效率
期待新一代航空发动机能够提供更大 的推力和更高的燃油效率，以满足未 来航空运输的需求。
更低的排放和噪音
期待航空发动机在环保方面取得更大 突破，实现更低的排放和噪音水平， 减少对环境的影响。
更高的可靠性和安全性
期待航空发动机在设计和制造过程中 更加注重可靠性和安全性，确保飞行 安全。
减轻了发动机重量并提高了耐腐蚀性。
先进制造工艺
03
激光加工、3D打印等先进制造工艺的应用，提高了发动机制造
精度和效率。
控制系统及智能化技术应用
全权限数字电子控制
实现了对发动机各个部件的精确控制，提高了发动机性能和可靠 性。
智能化故障诊断与预测
利用传感器和大数据分析技术，实现了对发动机状态的实时监测和 故障诊断预测，提高了发动机维护性和安全性。
自适应控制
根据飞行条件和任务需求，自动调整发动机工作状态和参数设置， 实现了发动机性能的最优化。
05 航空发动机产业现状与趋 势
全球产业布局及竞争格局
全球航空发动机产业布局
全球航空发动机产业主要集中在美国、英国、法国等少数几个国家，其中美国的 通用电气、普拉特·惠特尼，英国的罗尔斯·罗伊斯等是全球领先的航空发动机制 造商。
航空发动机分类与简介
飞行器发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力，是飞行器的心脏。
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，还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等，时至今日，飞行器发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同的大家族。
飞行器发动机常见的分类原则有两种：按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。
按发动机是否须空气参加工作，飞行器发动机可分为两类，大约如下所示：吸空气发动机简称吸气式发动机，它必须吸进空气作为燃料的氧化剂（助燃剂），所以不能到稠密大气层之外的空间工作，只能作为航空器的发动机。
一般所说的航空发动机即指这类发动机。
如根据吸气式发动机工作原理的不同，吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。
火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机，航天器由于需要飞到大气层外，所以必须安装这种发动机。
它也可用作航空器的助推动力。
按形成喷气流动能的能源不同，火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。
按产生推进动力的原理不同，飞行器的发动机又可分为直接反作用力发动机、间接反作用力发动机两类。
直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流，产生向前的反作用力来推进飞行器。
直接反作用力发动机又叫喷气式发动机，这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机，脉动喷气式发动机，火箭喷气式发动机等。
间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功，使空气加速向后（向下）流动时，空气对螺旋桨（旋翼）产生反作用力来推进飞行器。
这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。
而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力，也有间接反作用力，但常将其划归直接反作用力发动机一类，所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。
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。
航空发动机介绍
航空发动机介绍基本介绍编辑航空发动机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，还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等，时至今日，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。
航空发动机是飞机的心脏，是飞机性能的决定因素之一。
由于战斗机发动机要在高温、高压、高转速和高负荷的环境中长期反复地工作，而且还要求具有重量轻、体积小、推力大、使用安全可靠及经济性好等特点，因此，目前世界上真正具备独立研制发动机的国家只有美、俄、英、法、中等少数几个。
中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。
2历史发展编辑活塞式发动机时期航空发动机早期液冷发动机居主导地位。
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，美国莱特兄弟把一台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8.95 kW的功率，重量却有81 kg，功重比为0.11kW/daN。
发动机通过两根自行车上那样的链条，带动两个直径为2.6m的木制螺旋桨。
首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为36.6m。
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。
在飞机用于战争目的的推动下，航空特别是在欧洲开始蓬勃发展，法国在当时处于领先地位。
美国虽然发明了动力飞机并且制造了第一架军用飞机，但在参战时连一架可用的新式飞机都没有。
在前线的美国航空中队的6287架飞机中有4791架是法国飞机，如装备伊斯潘诺-西扎V型液冷发动机的"斯佩德"战斗机。
这种发动机的功率已达130~220kW,推重比为0.7kW/daN左右。
航空发动机简介
空速(airspeed )
• 空速
– 航空器相對於空氣的速度
• 空速表airspeed indicator
– 用以測量航空器周圍空氣速率的航空儀器。係 利用空氣靜壓力與航空器排出之流動空氣壓力 (衝壓力)的差距原理
軸馬力(shaft horsepower)
• 電動機、水輪機等原動機和泵、風機等工作機 械的傳動軸是傳遞動力的。
• 若傳遞動力的單位以馬力來表示叫軸馬力。
• 對工作機械來說實際有用功與軸馬力之比即為 機械效率。
(接近音速的 ) (比音速稍慢的,次音速的 )
(超音速的)
(極超音速的, 遠超過音速的 )
• 在爆炸或解體的過程中， 一個原末靜止的物體可能 會變得四分五裂。碎片以 不同的速率射向不同方 向。
• 由於物體原來是沒有動量 的，根據動量守恆原理， 碎片的動量之和亦應等於 零。當火箭起飛之時，有 大量氣體向下垂直噴出。
• 根據動量守恆原理，火箭 所獲得向上的動量，大小 應剛好與氣體向下的動量 相等。
• 當作航空動力系(aircraft power plant)時，則 在燃氣產生器之後部加裝尾管(排氣管)與噴 嘴(tailpipe and nozzle) ，即為一部渦輪噴射 發動機。
•燃氣渦輪發動機因可產生強大動力，除應 用在航空器外，亦廣泛使用於船舶、重型 坦克及發動廠等對動力有強大需求之系 統。
• 火箭發動機
– 火箭發動機是一種不依賴空氣就可以運作的發動機，太空飛 行器由於需要飛到大氣層外，所以必須安裝此種發動機。此 類型的發動機也可用作航空器的輔助推進動力。
– 依產生噴射氣流動能的燃料性質不同，火箭發動機又分爲化 學能火箭發動機、電能火箭發動機和核能火箭發動機等。
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。
航空发动机
莱特兄弟成功的原因？
• 众所周知:莱特兄弟并不是第一个尝试做飞机的人？ 那么为什么他们的前辈无法成功？
莫急！莫急！ 答案即将揭晓
当然是有一颗“强劲”的发动机呀！
• 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。首次飞行的留空时间只有12s,
未来无人机的动力源
在世界航空发展史上，飞机性能的提高都离不 开性能更好的航空发动机的支持。新时代的无人机 的发展离不开更加先进的发动机，然而放眼当下， 最常见的则是使用清洁能源的电动机，其次就是以 汽油等为燃料的活塞发动机。 最近有人提出用燃料电池作为电动机动力源， 而且实验成功。而我个人则认为多种能源混合型的 发动机或许就是未来几年的主流。 当然，我们可大胆设想，未来的发动机的动力 是否会是核能、太阳能等能源呢？发挥我们的想象， 一切皆有可能！
涡桨发动机
涡桨工作原理图
5.桨扇（无涵道风扇发动机）
桨扇发动机
桨扇工作原理图
6.脉冲式发动机
脉冲发动机
脉冲工作原理图
7.超燃冲压式发动机（超声速燃烧冲压式发动机）
超燃冲压发动机
超燃冲压工作原理图
各类航空发动机的优缺点
一.活塞式发动机
1.自重大 2.震动大 1.低速情况下发动机 3.高速时耗油量大
Part
2
航空发动机的历史
航空发动机百年史——两个时期
• 第一个时期 从1903年莱特兄弟 的首次飞行开始到第 二次世界大战结束为 止。 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 结束至今。 60年来，航空燃气 轮机取代了活塞式发 动机。 航空燃气轮机开创 了喷气时代。
航空发动机行业概述
一、航空发动机行业概述航空发动机是指为航空器提供飞行所需动力的发动机。
航空发动机是飞机的心脏，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是飞机的核心部件。
航空发动机的研制对结构力学、材料学、气体动力学、工程热力学、转子动力学、流体力学、电子学、控制理论等学科都有极高要求，世界上具备独立研制航空发动机能力的国家只有美、俄、英、法、中等少数几个。
独立研制发动机是一个国家成为航空强国的重要标志。
航空发动机可以分为活塞式和喷气式两大类。
其中，活塞式是飞机或直升机最早采用的动力形式，到第二次世界大战结束时发展到巅峰状态。
但是活塞式飞机不能超越音速，随着人们对飞机性能要求的不断提高，喷气式发动机产生了，这也为飞机突破“音障”提供了可能。
目前主流的发动机是燃气涡轮发动机。
图表：航空发动机的分类二、我国航空发动机行业现状1.航空发动机行业仍处朝阳期由于基础工业和材料技术的落后，加上制度性的桎梏，中国的航空发动机行业发展相对落后，即便是代表了中国航空发动机最高水平的“太行”发动机，其技术水平也仅仅相当于西方70年代末的航空发动机水平。
航空发动机作为飞机的“心脏”，其技术水平的落后，直接影响中国空军战斗机的作战能力，甚至作为中国21世纪主力歼击机机型歼-10目前所使用的发动机都是依靠从俄罗斯进口，发展航空工业，提高航空发动机技术水平已经迫不及待。
建立强大的航空工业同样也是确立大国地位的必然选择，2006年大型飞机项目列入《国家中长期科学和发展规划纲要》的重大专项，2007年国务院常务会议于批准了大型飞机研制重大科技专项正式立项，2008年11月按照国家战略决策中国航空工业也完成了历史性的重组整合，所有这一切都从国家战略上明确了中长期重点发展航空工业的方针，也充分体现了国家的意志和决心，航空工业的战略地位已经确立，作为航空工业的核心和最大的短板的航空发动机行业将借航空工业的东风，迎来其快速发展的朝阳期。
2、中国航空发动机研制提速中国从俄罗斯购进两种发动机：价值350万美元的AL-31（配备苏-27/30、歼-11、歼-10）和价值25.万美元的RD-93（一种米格-29战机所用RD-33发动机的升级版本），RD-93用于中巴联合研制的类似美国F-16级别的JF-17战机。
航空发动机简介good
压气机
• 作用：压气机的功用是对气流做功，以提 高气流的压力。
• 组成：压气机由定子叶片与转子叶片交错 组成，一对定子叶片与转子叶片称为一级， 定子固定在发动机框架上，转子由转子轴 与涡轮相连。 • 分类：轴流式、离心式（压比高，损失 大）、组合式
发动机起动过程
• 当APU由于故障不能启动的时候，飞机在地 面停留的时候是通过地面空调车（装置）， 地面电源车（装置）来提供空调起源和电 源，启动主发动机则是通过地面气源车来 完成，一般地面起源车接口在肌腹上，靠 近大翼位置。
发动机起动过程
三、我国航空发动机的研究所
现 状
• 我国一共有四个航空发动机研究所，分别 是： • 中国燃气涡轮研究院（624所） • 沈阳发动机设计研究所（606所） • 中国航空动力机械研究所（608所） • 中航工业航空动力控制系统研究所（614所）
中国燃气涡轮研究院（624所）
• 624所建于1965年4月，是我国航空发动机 预研、设计和大型试验研究基地，隶属于 中国航空工业集团公司，院部坐落在成都 市新都区，试验基地位于绵阳江油市，拥 有世界第五、亚洲唯一的大型连续气源航 空发动机高空模拟试车台和涡轴涡桨发动 机高空模拟试车台（位于绵阳江油市，当 时候的总师为刘大响，他也由于此高空台 成为工程院院士）。
APU的安装位置
• 在民航飞机中，辅助动力装置一般安装在 飞机机身尾部非增压舱内，位于方向舵的 下面。
APU的安装位置
APU概述
航空发动机简介
各国发动机现况
• 俄制苏47的AL41F最高，约11（推重比：发动机推 力与重力之比）但未能定型；其次F22的F119，约 10.2；之后F135（F35），约10；台风EJ200，10； 再下来苏35的117S ，9.1；阵风M88-3，8.9；苏30 苏27的AL31F，7.14；米格29RD33和F15,F16的F100 ，F110原型基本相当，都在7左右；F14的TF30约 6.2。另外，AL31F,RD33,F110,F100的改进型性能都 有较大提高。至于歼20，先用AL31F，再用太行改 。太行原型WS10加力推力132千牛，推比7.5，相当 于AL31F的改进型99M1；改型应强于M88-3,与117S 相当；至于传说中的WS15，应该与美制四代发动 机相当，略弱于未定型的AL41F。
F/A-18 大黄蜂
航空发动机是一个复杂的系统，它的发展成熟同 样也是较为复杂的过程，并非一朝一夕就能够得 以顺利完成。相信以踏实认真的态度，刻苦钻研 的精神，一定会让我国的航空发动机工业一步步 走向成熟，也让中国不再只是一个航空大国，而 成为一个航空强国。
我国航空发动机发展现状
我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。
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。
航空发动机简介
涵道比（流量比）：外、内涵道空气流量 之比。
主要部件：
进气道、压气机、燃烧室、动力涡轮、自 由涡轮、尾喷管 特点：
通常带有自由涡轮，而其他形式的涡轮喷 气发动机一般没有自由涡轮。 用途： 直升机发动机
螺桨风扇发动机是一种介于涡扇发动机和 涡桨发动机之间的一种发动机形式。它既 可看作带除去外涵道的大涵道比涡扇发动 机，又可看作高速先进螺桨的涡桨发动机， 因而兼有前者飞行速度高和后者耗油率低 的优点。目前正处于研究和实验阶段。
俄罗斯航空发动机生产厂家： ➢在莫斯科机械制造生产企业“礼炮”的基础 上成立的“礼炮航空发动机联合体”； ➢通过整合位于雷宾斯克的“土星”科研生产 联合体、乌法的发动机生产联合体和彼尔姆的 航空发动机股份公司中的国家股份成立的控股 公司“留里卡-土星航空发动机联合体”。
AL-31系列 RD-33系列 AI-222系列 TV3-117VM(燃气涡轮发动机)
AL-31F系列
➢俄文名称：AЛ-31Ф ➢设计单位：留里卡设计局 ➢生产单位：礼炮联合体 ➢装配机型：苏-27、苏-30、苏-35、J-10、J-11、
J-15、J-20 ➢大修周期：300小时 ➢标准寿命：1500小时（900小时） ➢改 进 型：AL-31FN（专为出口设计的单发发动机） ➢装备数量：约900台（参考） ➢国产替代型号：太行WS-10
型号标志＋序号＋改进代号
序号：用阿拉伯数字表示 改进代号：用英文字母表示 例如： ➢WP5(单发装歼5)WP5A(双发装轰5)WP6(双发装歼6和强5) ➢WP6D(双发装出口型强5)WP7A(双发装歼8) WP7B(单发装 歼7) ➢WP8(双发装轰6)WS9(双发装歼轰7)WS10A(单发装歼10) ➢WJ5A (四发装水轰5)WJ6(四发装运8)WJ9(双发装运12) ➢WZ5(单发装武直6)WZ8(双发装武直9)HS700(单发装爱生 206无人机)
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❖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。 ❖但是，当飞行速度达到700－800公里每小时，高度达到了 10000米以上，飞机的极限速度无法在提高。由于螺旋桨始 终在高速旋转，桨尖部分已接近了音速，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
商务组：
航空发动机介绍 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。
➢获得高温高压燃气；
➢利用着部分燃气产生推力或机械功（在 尾喷管内继续膨胀，高速喷出产生推力； 或者在后续涡轮内继续膨胀获得机械功， 带动风扇、螺浆或其它装置）
➢加力的涡喷发动机 ➢加力的涡扇发动机
➢推力 ➢单位推力 ➢推重比 ➢单位迎面推力 ➢单位燃油消耗率 ➢增压比涡轮前燃气温度涵道比
占飞机数量绝大多数的J8及更早的飞机， 运8等都是使用测绘仿制并少量改良的苏 联发动机；新式的SU27家族和J10、J11 系列大部使用进口AL31F，少量使用国 产太行，歼轰七使用的是仿制与斯贝的国 产昆仑，至于大型客机使用的发动机则完 全依靠进口；直升机方面有少量美国普惠 发动机，其余都是仿制于苏联和法国的老 型号
型号标志＋序号＋改进代号
序号：用阿拉伯数字表示 改进代号：用英文字母表示 例如： ➢WP5(单发装歼5)WP5A(双发装轰5)WP6(双发装歼6和强5) ➢WP6D(双发装出口型强5)WP7A(双发装歼8) WP7B(单发装 歼7) ➢WP8(双发装轰6)WS9(双发装歼轰7)WS10A(单发装歼10) ➢WJ5A (四发装水轰5)WJ6(四发装运8)WJ9(双发装运12) ➢WZ5(单发装武直6)WZ8(双发装武直9)HS700(单发装爱生 206无人机)
俄罗斯航空发动机生产厂家： ➢在莫斯科机械制造生产企业“礼炮”的基础 上成立的“礼炮航空发动机联合体”； ➢通过整合位于雷宾斯克的“土星”科研生产 联合体、乌法的发动机生产联合体和彼尔姆的 航空发动机股份公司中的国家股份成立的控股 公司“留里卡-土星航空发动机联合体”。
1、湖南株洲南方公司： ➢WS11：（仿乌克兰AI25）用于K8/JL8、无人机 ➢WS16：（引进乌克兰AI－222－25F）用于L15/JL15系列 ➢WZ8G：（引自法国-WZ8A改），用于Z9系列、Z11系列升级 ➢WZ6：（仿法国TM-3C），用于Z8系列 ➢WZ9：仿加拿大普惠PT6C），用于 Z10、Z15（6吨机）、Z8F系 列。WJ6C：用于Y9（国产6桨机）系列。 ➢WJ9：（WZ8核心）用于Y12系列 ➢WJ5E：（东安动力－通用)用于Y7系列 2、四川燃气涡轮院(预研基地)： ➢WS500：用于无人机、巡航导弹 ➢WS15：用于未来四代战机
➢设计单位：扎波罗日飞机发动机联合体（乌克兰） ➢生产单位：西奇发动机公司（乌克兰） ➢装配机型：L-15（AL-222-25），雅克-130
TV3-117VM
➢设计单位：伊索托夫设计局 ➢起飞功率：2×1397千瓦(2×1900轴马力) ➢装配机型：米-171
前苏联航空发动机设计局以及其最著名的作品：
冲压喷气发动机是一种利用迎面气流进入 发动机后减速，使空气提高静压的一种空 气喷气发动机。它通常由进气道（又称扩 压器）、燃烧室、推进喷管三部组成。冲 压发动机没有压气机（也就不需要燃气涡 轮），所以又称为不带压气机的空气喷气 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，速度极限 约为每小时64O～8O0公里
3、陕西西安航发公司： ➢WS9秦岭：（仿改英国斯贝202），用于JH7A（飞豹）系列 ➢QC260：（引自乌克兰DA80）用于052B/C（双发6000T）大驱系 列等
➢4、贵州黎阳航发公司： ➢WS12泰山：(中推核心) 用于J7、JL9和J8系列升级换代及双发型 J10C ➢WS12B：用于JH7B（飞豹） ➢WS13天山：（仿俄罗斯RD93改型）用于FC1(J9) 5、辽宁沈阳黎明公司： ➢WS10A太行：用于J11系列 ➢WS10B：用于J10、J11系列 ➢WS10G：用于J10、J11、J13（四代）系列 ➢R110：用于航母（4发40000T）等。
发动机的推力是内外涵道气流反作用力的 总和。
涵道比（流量比）：外、内涵道空气流量 之比。
主要部件：
进气道、压气机、燃烧室、动力涡轮、自 由涡轮、尾喷管 特点：
通常带有自由涡轮，而其他形式的涡轮喷 气发动机一般没有自由涡轮。 用途： 直升机发动机
螺桨风扇发动机是一种介于涡扇发动机和 涡桨发动机之间的一种发动机形式。它既 可看作带除去外涵道的大涵道比涡扇发动 机，又可看作高速先进螺桨的涡桨发动机， 因而兼有前者飞行速度高和后者耗油率低 的优点。目前正处于研究和实验阶段。
主要部件： 压气机,燃烧室,燃气涡轮,尾喷管,减速器 特点：
涡轮不仅带动压气机压缩空气，还带动螺 浆产生拉力。
发动机推力来自两个部分，一部分是由高 速喷出的燃气所产生的反作用力（10%）， 一部分涡轮带动螺浆产生前进的拉力 （90%）。
主要部件：
风扇、外涵道、内涵道（压气机、燃烧室、 涡轮），尾喷管。 特点：
AL-31系列 RD-33系列 AI-222系列 TV3-117VM(燃气涡轮发动机)
AL-31F系列
➢俄文名称：AЛ-31Ф ➢设计单位：留里卡设计局 ➢生产单位：礼炮联合体 ➢装配机型：苏-27、苏-30、苏-35、J-10、J-11、
J-15、J-20 ➢大修周期：300小时 ➢标准寿命：1500小时（900小时） ➢改 进 型：AL-31FN（专为出口设计的单发发动机） ➢装备数量：约900台（参考） ➢国产替代型号：太行WS-10
➢克里莫夫设计局（RD-33涡扇发动机） ➢伊索托夫设计局（TV3-117涡轴发动机） ➢索洛维也夫设计局（D-30涡扇发动机） ➢科列索夫设计局（RD-36涡喷发动机） ➢库兹涅佐夫设计局（NK-321涡扇发动机） ➢留里卡设计局（AL-31F涡扇发动机） ➢图曼斯基设计局（P-29涡喷发动机） ➢伊夫琴科设计局（AL-25涡扇发动机）
RD-33涡扇发动机
➢俄文名称：PД-33 ➢设计单位：克里莫夫设计局 ➢生产单位：契尔尼舍夫工厂 ➢装配机型：米格-29 ➢出 口 型：RD-93(PД-93) RD-93由米格-29上装备的RD-33改进而成，主要用 于装备中国与巴基斯坦联合研制的FC-1战斗机，FC1在中国只有少量装备。
AL-222
按照做功方式分五种基本类型：
➢涡轮喷气发动机（涡喷）（WP） ➢涡轮螺浆发动机（涡浆）（WJ） ➢涡轮风扇发动机（涡扇）（WS） ➢涡轮轴发动机（涡轴）（WZ） ➢螺浆风扇发动机（浆扇）(JS)
主要部件：进气装置、压气机，燃烧室， 燃气涡轮，尾喷管,(加力燃烧室) 特点：
(1)涡轮只带动压气机压缩空气。 (2)发动机的全部推力来自高速喷出的燃 气所产生的反作用力。