飞行器动力工程导论

飞行器动力工程导论

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1、谈谈你对我校飞行器动力工程专业的认识

（1）作为我校在网络上推荐指数较高的专业之一的飞行器动力工程专业，是我校的特色专业，同时作为天津市的品牌专业，它以航空维修工程为特色，培养适应国内外现代民航发展需求，具备较高思想政治素质，掌握系统的航空发动机专业知识和扎实的航空维修及管理理论基础，具有较强的实际操作能力和严谨的工作作风，了解民航发展动态，能够从事航空发动机的运行监控、故障诊断、维护修理及维修管理等相关技术、管理工作，宽口径、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神，德、智、体、美全面发展的应用型高级工程技术人才和管理人才。（2）飞行器动力工程专业属于典型的工科专业，它分为两个方向：航空动力工程专业方向和航空器工程专业方向。其所涉及的课程包括：电工学、机械设计基础、工程热力学、气体动力学、航空发动机原理、航空发动机构造、航空发动机控制、机务工程英语、航空维修工程管理、发动机机队管理、航空发动机强度与振动、发动机状态监控与故障诊断、航空发动机维修技术、发动机失效分析、飞机结构与系统等。

（3）飞行器动力工程专业前景：中国的航空科学发展较晚，飞行器知识大部分源于国外，中国的航空技术还有许多不完善、有待改进或者创造的地方。中国急需航空技术人才，尤其是经过系统培训的高级应用型国际人才。因此航空技术职业市场广阔

（4）飞行器动力工程专业所培养的人才目标：了解民用航空科学与技术的前沿及发展趋势，具备较强的工程实践能力和严谨的工作作风。通过本专业的培养，使学生能够胜任民用航空器维修、制造、运行监控、故障诊断及维修管理等相关工程技术和管理工作，成为宽口径、厚基础、强能力、高素质，具有创新精神，德、智、体、美全面发展的高级工程技术人才和管理人才。为中国民航业培养和提供大批优秀的机务工程和管理人才，不断为民航业输送新鲜血液，推进中国民航业的快速发展。

（5）飞行器动力工程专业就业方向：航空公司运行、维护和技术管理部门、机场、航空器维修企业、适航管理部门以及高校、飞行器设计与制造与航空科研院所等单位，也可以继续攻读本专业或相关交叉学科的硕士学位。

2、简述航空燃气涡轮发动机的类型，分析各自的特点

航空燃气涡轮发动机主要分为5大类，分别是：涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和浆扇发动机。

（一）涡轮喷气发动机

（1）定义：

涡喷发动机是一种涡轮发动机。是完全依赖燃气流产生推力，通常用作高速飞机的动力。油耗比涡轮扇发动机高。涡喷发动机分为离心式与轴流式两种，离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第一次上天，没有参加第二次世界大战，轴流式诞生在德国，并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。

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，但是需要较高品质的材料——这在1945年左右是不存在的。当今的涡喷发动机均为轴流式。

（2）结构特点：

由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。轴流式涡喷发动机的主要结构如图，空气首先进入进气道，因为飞机飞行的状态是变化的，进气道需要保证空气最后能顺利的进入下一结构：压气机。进气道的主要作用就是将空气在进入压气机之前调整到发动机能正常运转的状态。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。空气经过压气机压缩后进入燃烧室与煤油混合燃烧，膨胀做功；紧接着流过涡轮，推动涡轮高速转动。因为涡轮与压气机转子连在一根轴上，所以压气机，压气机与涡轮的转速是一样的。最后高温高速燃气经过喷管喷出，以反作用力提供动力。

（3）主要用途：军用飞机

（二）涡轮风扇发动机

（1）定义：

全称为涡轮风扇发动机是飞机发动机的一种，由涡轮喷气发动机发展而成。与涡轮喷气比较，主要特点是首级压缩机的面积大很多，同时被

用作为空气螺旋桨（扇），将部分吸入的空气通过喷射引擎的外围向後推。

发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道，仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。涡扇引擎最适合飞行速度400至1,000公里时使用，因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。

（2）结构特点：

涡轮风扇发动机由在压气机前安装的一级或多级风扇形成的外涵气流与内涵喷管排出的或内外涵气流掺混后排出的燃气共同产生推力的燃

气涡轮发动机。它由涡轮喷气发动机发展而成。与涡轮喷射比较，主要特点是首级压缩机的面积大很多，同时被用作为空气螺旋桨（扇），将部分吸入的空气通过喷射引擎的外围向后推。发动机核心部分空气经过的部分称为内涵道，仅有风扇空气经过的核心机外侧部分称为外涵道。现在多数的飞机引擎都是采用涡扇作为动力来源。

优点: 推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗率低，飞机航程远。缺点: 风扇直径大，迎风面积大，因而阻力大，发动机结构复杂，设计难度大。

（3）主要用途：干线飞机和军用飞机

（三）涡轮螺旋桨发动机

（1）定义：

是一种通常用于飞机上的燃气涡轮发动机（gas turbine engine）。涡桨发动机的驱动原理大致上与使用活塞发动机作为动力来源的传统螺旋桨

飞机雷同，是以螺旋桨旋转时所产生的力量来作为飞机前进的推进力。其

与活塞式螺桨机主要的差异点除了驱动螺旋桨中心轴的动力来源不同外，还有就是涡桨发动机的螺旋桨通常是以恒定的速率运转，而活塞动力的螺旋桨则会依照发动机的转速不同而有转速高低的变化。

（2）结构特点：

当来自涡喷发动机的燃气发生器的排气用于旋转附加的涡轮并通过减速器驱动螺旋桨时，这就是涡浆发动机。在某些涡浆发动机，附加功率直接从压气机传动轴驱动螺旋桨减速器产生，这种类型称为直接传动涡轮螺旋桨发动机。现代涡轮螺旋桨发动机中更多的有自由涡轮，它独立于驱