航空发动机结构的专题培训课件
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航空发动机结构系统资料课件

附件系统的组成
燃油附件
包括燃油泵、燃油控制阀等, 用于控制燃油的供应和流量。
滑油附件
包括滑油泵、滑油滤清器等, 用于提供滑油润滑和冷却发动 机部件。
启动与点火附件
包括启动电机、点火装置等, 用于启动发动机和点火。
空气附件
包括空气泵、冷气瓶等,用于 提供压缩空气和控制发动机进
气。
附件系统的安装位置与连接方式
航空发动机的分类
总结词
根据不同的分类标准,航空发动机可以分为多种类型。
详细描述
根据用途不同,航空发动机可以分为活塞式发动机和喷气式发动机两大类。其中,喷气式发动机又可以分为涡轮 喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和桨扇发动机等类型。此外,根据推进剂的不同,航空发动机 又可以分为火箭发动机和吸气式发动机等类型。
滑油压力调节器
调节滑油压力,确保滑油在正确的压 力下供给发动机。
空气系统附件
进气过滤器
过滤进入发动机的空气中的杂质,保证空气 清洁度。
涡轮增压器
利用发动机排气的能量对进气进行压缩,提 高发动机的进气压力和进气量。
压气机
将空气压缩后供给发动机,提高空气密度。
冷却空气系统
利用冷却空气降低发动机部件的温度,保证 发动机正常运转。
航空发动机的定义
总结词
航空发动机是用于驱动飞行器的动力装置,它能够将热能、化学能转化为机械能,为飞行器提供推力 。
详细描述
航空发动机是一种高度复杂、精密的热力机械,其工作原理是将空气吸入发动机后,经过压缩、燃烧 、膨胀等过程,产生高温、高压的燃气,再通过喷嘴将燃气以高速排出,产生推力,使飞行器前进。
PART 06
未来航空发动机结构附件 系统的发展趋势
《发动机培训讲义》课件

《发动机培训讲义》ppt课件
contents
目录
• 发动机概述 • 发动机的组成与工作过程 • 发动机的维护与保养 • 发动机的常见故障与排除方法 • 发动机的发展趋势与未来展望
01
发动机概述
发动机的定义与分类
总结词
发动机是一种将其他形式的能量转换为机械能的装置,广泛应用于汽车、船舶 、飞机等领域。根据不同的分类标准,发动机可以分为多种类型。
发动机的工作过程
压缩
将可燃混合气压缩 ,提高其温度和压 力。
膨胀
利用燃烧产生的能 量推动活塞下行, 使曲轴旋转。
进气
吸入空气,使可燃 混合气进入气缸。
燃烧
点燃可燃混合气, 使其在气缸内燃烧 。
排气
将燃烧后的废气排 出气缸。
发动机的燃烧过程
着火延迟期
速燃期
从点火时刻起到燃气开始燃烧的这段时间 。
燃烧速度最快的阶段,放出大量热量,使 压力迅速上升。
详细描述
根据燃料类型,发动机可以分为汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等;根 据实现转换的方式,发动机可以分为内燃机、外燃机等;根据应用领域,发动 机可以分为汽车发动机、航空发动机、船舶发动机等。
发动机的工作原理
总结词
发动机的工作原理主要是通过燃烧燃料产生高温高压气体,推动活塞运动,进而带动曲轴转动,产生机械能。
系统堵塞也可能导致功率不足,需要定期清洗和维护。
05
发动机的发展趋势与未来展望
发动机技术的创新与发展
01Байду номын сангаас
02
03
04
燃油喷射技术
采用高压喷射技术,提高燃油 雾化效果,提高燃烧效率。
缸内直喷技术
将喷油嘴置于缸内,实现燃油 与空气的更佳混合,提高燃烧
contents
目录
• 发动机概述 • 发动机的组成与工作过程 • 发动机的维护与保养 • 发动机的常见故障与排除方法 • 发动机的发展趋势与未来展望
01
发动机概述
发动机的定义与分类
总结词
发动机是一种将其他形式的能量转换为机械能的装置,广泛应用于汽车、船舶 、飞机等领域。根据不同的分类标准,发动机可以分为多种类型。
发动机的工作过程
压缩
将可燃混合气压缩 ,提高其温度和压 力。
膨胀
利用燃烧产生的能 量推动活塞下行, 使曲轴旋转。
进气
吸入空气,使可燃 混合气进入气缸。
燃烧
点燃可燃混合气, 使其在气缸内燃烧 。
排气
将燃烧后的废气排 出气缸。
发动机的燃烧过程
着火延迟期
速燃期
从点火时刻起到燃气开始燃烧的这段时间 。
燃烧速度最快的阶段,放出大量热量,使 压力迅速上升。
详细描述
根据燃料类型,发动机可以分为汽油发动机、柴油发动机、燃气发动机等;根 据实现转换的方式,发动机可以分为内燃机、外燃机等;根据应用领域,发动 机可以分为汽车发动机、航空发动机、船舶发动机等。
发动机的工作原理
总结词
发动机的工作原理主要是通过燃烧燃料产生高温高压气体,推动活塞运动,进而带动曲轴转动,产生机械能。
系统堵塞也可能导致功率不足,需要定期清洗和维护。
05
发动机的发展趋势与未来展望
发动机技术的创新与发展
01Байду номын сангаас
02
03
04
燃油喷射技术
采用高压喷射技术,提高燃油 雾化效果,提高燃烧效率。
缸内直喷技术
将喷油嘴置于缸内,实现燃油 与空气的更佳混合,提高燃烧
航空发动机结构-涡轮结构设计PPT幻灯片

3.1 机匣
❖机匣的定心
❖机匣防热应力
3.1 机匣
❖机匣的销钉定心
3.2 叶尖间隙控制
❖ 1.影响叶片与机匣间隙的因素:
机匣和叶片的蠕变; 转子与机匣偏心、机匣变形; 通道形式与支点的分布;
❖ 2.设计要求:
机匣刚度好保持圆度 材料的耐高温性能好 保持机匣与转子同心
涡轮叶片与机匣径向间隙变化
2.1 工作叶片
❖ 3. 榫头
双叶片
2.1 工作叶片
❖ 4. 中间叶根(伸根) 作用:
❖ 降低叶片对盘的传 热
❖ 冷却空气导入 ❖ 减小应力集中 ❖ 伸根处可安装阻尼
材料
2.1 工作叶片
❖ 5.锁紧方式
锁片,挡板
2.1 工作叶片
❖ 高寿命,高可靠性锁紧结构
2.1 工作叶片
❖ 5.锁紧方式
材料工艺的选择演变
❖A) 锻造 (60年代) B) 精铸 (70年代) ❖C) 定向结晶(80年代)D) 单向结晶(80年代)
2.1 工作叶片
❖定向结晶 ❖ 单向结晶
2.1 工作叶片
❖ 7.叶片材料
防护涂层
❖铝化物涂层抗氧化腐蚀; ❖Cr抗硫化物腐蚀。
高温涂层
2.2 涡轮盘
❖ 1) 工作条件:
❖ 5.3典型冷却系统
2.3 转子结构
❖ 1. 盘--轴连接
短螺栓连接
2.3 转子结构
❖ 1. 盘--轴连接
圆弧端齿 (RB199)
2.3 转子结构
❖ 1. 盘--轴连接
盘带短轴通过花 键与轴连接
多根长螺栓连接
2.3 转子结构
❖ 2 盘--盘连接
径向销钉 焊接 短螺栓连接 盘上直接开孔螺栓连接 多根长螺栓连接
发动机原理构造培训资料ppt

检查散热器、水泵、节温器等部件是否工作正常,以确保发动机散热
良好。
发动机的定期保养项目及更换周期
更换机油和机滤
每次更换机油时,需要同时更换机滤,以过滤机油中的杂质和 沉积物。
更换空气滤清器
空气滤清器的作用是过滤进入发动机的空气,定期更换可以保 证发动机进气畅通。
更换燃油滤清器
燃油滤清器可以过滤燃油中的杂质和水分,定期更换可以保证 发动机燃油系统正常运行。
如发动机油耗过高,需要检查燃油管路、燃 油滤清器等部件是否正常工作,同时调整驾 驶习惯和行驶路况以降低油耗。
06
新型发动机技术介绍
可变气门正时技术(VVT)
总结词
可变气门正时技术是一种通过改变气门开度和气门关闭时间来提高发动机性能的 技术。
详细描述
VVT技术通过改变气门正时,即气门打开和关闭的时间点,来优化发动机的进气 和排气过程,以提高发动机的燃烧效率、动力性和经济性。这项技术需要配合其 他技术如可变气门升程和可变气门正时来达到更好的效果。
发动机分类
发动机可根据不同特征进行分类,如内燃机、外燃机、电动 机、喷气发动机等。
发动机的基本构造
发动机组成
发动机主要由燃烧室、气缸、活塞、曲轴等组成,其中气缸是发动机的核心 部件。
气缸工作原理
气缸通过吸入空气和燃料混合物,在压缩和点火过程中产生高压气体,推动 活塞运动,进而带动曲轴旋转,实现机械能的输出。
THANKS
类型
根据不同燃料类型和发动机结构,气缸有直列式、V型和水平 对置等不同形式。
活塞
作用
活塞是气缸内的关键部件,通过在气缸内上下运动将热能转化为机械能。
组成与结构
活塞由顶部、环槽、裙部和活塞销等组成,一般采用铝合金制造。
第十一讲-航空发动机总体结构(2)

比较上面等式,有
( 压静 )
2018/7/24
24
第8章
航空发动机总体结构设计
三、发动机的惯性力和惯性力矩
静子机匣上的陀螺力矩:
M
G
J 0 sin
(25)
—发动机转子绕轴线的 转动惯量
—
与
的夹角
G
M
2018/7/24
25
第8章
航空发动机总体结构设计
W Pj R 2 n W g
2018/7/24 9
第8章
航空发动机总体结构设计
8.5 发动机的受力分析
气体力 惯性力(旋转件,机动飞行时) 热应力
按性质分为三类:
一、气体力的计算 由组件到整体的计算方法。 (一)进气装置上气体轴向力计算
2018/7/24
10
第8章
航空发动机总体结构设计
8.5 发动机的受力分析
2018/7/24
即
( 涡静 )
m gc 1um r 1m
(a )
同理,在涡轮转子叶片中,叶片给气流的扭 矩为: M'2 mg ( c2um r2m c1um r1m ) 因出口气流接近轴向,认为 c 2um 0
2018/7/24 22
第8章
则
航空发动机总体结构设计
M '2 mg c1um r1m M ( 涡 转 )= M '2 mg c1um r1m= M (涡静)
P3
4、盘后端面的气体力
2 4 D3P b
(c)
P4
2 4 D2P c
(d)
单级涡轮转子总的气体轴向力:
航空发动机结构-PPT课件

航空发动机结构
第二讲 几种典型的航空发动机
2.1几种典型的涡喷发动机
涡喷5发动机是典型的第一代涡轮喷气发动 机,主要结构特点是采用离心式压气机和分 管式燃烧室,是歼五,轰五型飞机的动力装 置。具体结构如下:
涡喷6发动机是歼六,强五飞机的动力装 置,涡喷六发动机是第二代涡轮喷气发动机。 主要结构特点是采用单转子轴流式压气机和 环管型燃烧室。
F119-PW-100 发动机
F119发动机支承方案简图
高压转子采用1-0-1支承方式,即转子的后 支点设在高压涡轮后,且采用了中介轴承, 即该轴承的外环固定在高压转子上,内环固 定在低压转子上。这种布局不仅减少一个承 力框架,而且高压涡轮轴轴径可做得很大, 增加了转子刚性。
三转子发动பைடு நூலகம்——RB199
由于高压与中压转子长度相对较短,因此 均采用2支点支承方案,其中高压转子最短, 故采用1-0-1支承方案;在中压转子中,为缩 短2支点间距离,将3号支点置于中压压气机 之后,形成0-1-1支承方案。
Su-27的心脏А Л -31Ф 发动机
А Л -31Ф ,是由俄罗斯的“留里卡-土 星”航空航天发动机制造公司在1985年研制 的第四代单元体设计、推重比为8的涡轮风扇 发动机。该发动机有很高的可靠性及技术维 护性能。А Л -31Ф 发动机即使在今天,也是 世界上最好的航空发动机之一 。
RB199发动机(装备狂风式战斗机)是军用 发动机中唯一采用三转子结构的发动机,由3 级风扇、3级中压压气机、6级高压压气机、 环形蒸发燃烧室、单级高、中压涡轮、2级低 压涡轮、加力燃烧室及可调收扩喷管等组成。 另外还装有反推力装置,以减小着陆时的滑 行距离。
RB199发动机结构图
RB199 三转子发动机支承方案简图
第二讲 几种典型的航空发动机
2.1几种典型的涡喷发动机
涡喷5发动机是典型的第一代涡轮喷气发动 机,主要结构特点是采用离心式压气机和分 管式燃烧室,是歼五,轰五型飞机的动力装 置。具体结构如下:
涡喷6发动机是歼六,强五飞机的动力装 置,涡喷六发动机是第二代涡轮喷气发动机。 主要结构特点是采用单转子轴流式压气机和 环管型燃烧室。
F119-PW-100 发动机
F119发动机支承方案简图
高压转子采用1-0-1支承方式,即转子的后 支点设在高压涡轮后,且采用了中介轴承, 即该轴承的外环固定在高压转子上,内环固 定在低压转子上。这种布局不仅减少一个承 力框架,而且高压涡轮轴轴径可做得很大, 增加了转子刚性。
三转子发动பைடு நூலகம்——RB199
由于高压与中压转子长度相对较短,因此 均采用2支点支承方案,其中高压转子最短, 故采用1-0-1支承方案;在中压转子中,为缩 短2支点间距离,将3号支点置于中压压气机 之后,形成0-1-1支承方案。
Su-27的心脏А Л -31Ф 发动机
А Л -31Ф ,是由俄罗斯的“留里卡-土 星”航空航天发动机制造公司在1985年研制 的第四代单元体设计、推重比为8的涡轮风扇 发动机。该发动机有很高的可靠性及技术维 护性能。А Л -31Ф 发动机即使在今天,也是 世界上最好的航空发动机之一 。
RB199发动机(装备狂风式战斗机)是军用 发动机中唯一采用三转子结构的发动机,由3 级风扇、3级中压压气机、6级高压压气机、 环形蒸发燃烧室、单级高、中压涡轮、2级低 压涡轮、加力燃烧室及可调收扩喷管等组成。 另外还装有反推力装置,以减小着陆时的滑 行距离。
RB199发动机结构图
RB199 三转子发动机支承方案简图
飞机发动机分类和工作原理通用课件

THANKS
感谢观看
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
航空发动机结构_课件

11:34
NPU--ZhaoMing
11
3、WS 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: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。
11:34
NPU--ZhaoMing
12
4、WZ发动机 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。
11:34
NPU--ZhaoMing
6
航空发动机分类: 在过去的一个航空百年里,人类所使用的 主要的航空发动机,可分为两大类: 1、活塞式发动机 •冷却方式(液冷式、气冷式)。 •气缸排列方式(星形、V形、直列式、对列式、 X形) 2、空气喷气式发动机 •无压气机(冲压式发动机、脉动式发动机)。 •有压气机(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、浆扇发 动机)。
11:34 NPU--ZhaoMing 7
11:34
NPU--ZhaoMing
8
航空燃气涡轮发动机的基本类型
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)
11:34
NPU--ZhaoMing
9
1、WP 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。
11:34
NPU--ZhaoMing
10
航空发动机结构-第四章_压气机

❖ 整体叶环
(Blade+Ring=Bling)
3.压气机轮盘结构
❖ 整体叶盘结构 ❖ 减少榫头的漏气量提 高效率
❖ 避免由榫头的磨蚀、 裂纹及锁片的损坏带 来的故障
❖ 要考虑叶片被外物打 伤后的维修问题
❖ 设计中要保证前缘具 有较小振动应力和较 高的抗外物打伤能力
风扇盘结构
4.转子平衡
❖ 静不平衡量:单位:牛顿 * 米
❖ 叶身
叶型:
❖ 亚音、超音
叶尖切速:
❖ 决定叶片的加功量
宽弦:
❖ 提高抗外物打伤能力,减振
2.压气机工作叶片结构
端弯叶片
2.压气机工作叶片结构
❖带凸肩叶片
❖宽弦叶片
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 带蜂窝结构
❖ 带波纹片结构
❖RR公司的空心叶片设计
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
叶片和盘的连接部分并将叶片的离心力均匀加在 盘缘上。
轴向燕尾型--广泛采用于风扇、压气机中。 环形燕尾槽--用于高压后几级中。 榫树型榫头--在压气机中较少使用。
❖ 叶片在轮盘槽内的固定
卡圈、锁片、锁板、销钉
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
❖ 大涵道比风扇及涡轮轴发动机尤为重要
3.防外来物打伤(FOD)
❖ 防止外物打伤的措施:
叶片上加凸台,带冠; 小展弦比叶片 进气锥及增压级气路形状 中介机匣位置 防尘网 粒子分离器
3.防外来物打伤(FOD)
3.防外来物打伤(FOD)
RB211-535E4
GE90
3.防外来物打伤(FOD)
(Blade+Ring=Bling)
3.压气机轮盘结构
❖ 整体叶盘结构 ❖ 减少榫头的漏气量提 高效率
❖ 避免由榫头的磨蚀、 裂纹及锁片的损坏带 来的故障
❖ 要考虑叶片被外物打 伤后的维修问题
❖ 设计中要保证前缘具 有较小振动应力和较 高的抗外物打伤能力
风扇盘结构
4.转子平衡
❖ 静不平衡量:单位:牛顿 * 米
❖ 叶身
叶型:
❖ 亚音、超音
叶尖切速:
❖ 决定叶片的加功量
宽弦:
❖ 提高抗外物打伤能力,减振
2.压气机工作叶片结构
端弯叶片
2.压气机工作叶片结构
❖带凸肩叶片
❖宽弦叶片
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 带蜂窝结构
❖ 带波纹片结构
❖RR公司的空心叶片设计
2.压气机工作叶片结构
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
叶片和盘的连接部分并将叶片的离心力均匀加在 盘缘上。
轴向燕尾型--广泛采用于风扇、压气机中。 环形燕尾槽--用于高压后几级中。 榫树型榫头--在压气机中较少使用。
❖ 叶片在轮盘槽内的固定
卡圈、锁片、锁板、销钉
2.压气机工作叶片结构
❖ 根部 (榫头)
❖ 大涵道比风扇及涡轮轴发动机尤为重要
3.防外来物打伤(FOD)
❖ 防止外物打伤的措施:
叶片上加凸台,带冠; 小展弦比叶片 进气锥及增压级气路形状 中介机匣位置 防尘网 粒子分离器
3.防外来物打伤(FOD)
3.防外来物打伤(FOD)
RB211-535E4
GE90
3.防外来物打伤(FOD)
航空发动机结构-PPT课件

EJ200 发动机结构图
EJ200转子支承方案简图
第四代军用发动机—F119-PW-100
F119-PW-100发动机由3级风扇,6级高压压 气机,带气动喷嘴,浮壁式火焰筒的环形燃 烧室,单级高压涡轮与高压转向相反的单级 低压涡轮(对转涡轮),加力燃烧室与二维 喷管等组成。整台发动机分为:风扇、核心 机、低压涡轮、加力燃烧室、尾喷管和附件 传动机匣等6个单元体,另外还有附件等。
CFM56 发动机支承简图
两个转子支承于五个支点上,通过两个承 力框架将轴承负荷外传,是承力构件最少的 发动机。低压转子为0-2-1支承方案,高压转 子为1-0-1支承方案。高压转子后支点为中介 支点,支承在低压涡轮的后轴上,此种支承 方案的主要优点是结构简单,低压轴刚性好, 发动机性能保持好,重量轻,为许多军民用 发动机所采用 。
RB199发动机(装备狂风式战斗机)是军用 发动机中唯一采用三转子结构的发动机,由3 级风扇、3级中压压气机、6级高压压气机、 环形蒸发燃烧室、单级高、中压涡轮、2级低 压涡轮、加力燃烧室及可调收扩喷管等组成。 另外还装有反推力装置,以减小着陆时的滑 行距离。
RB199发动机结构图
RB199 三转子发动机支承方案简图
由于高压与中压转子长度相对较短,因此 均采用2支点支承方案,其中高压转子最短, 故采用1-0-1支承方案;在中压转子中,为缩 短2支点间距离,将3号支点置于中压压气机 之后,形成0-1-1支承方案。
Su-27的心脏А Л -31Ф 发动机
А Л -31Ф ,是由俄罗斯的“留里卡-土 星”航空航天发动机制造公司在1985年研制 的第四代单元体设计、推重比为8的涡轮风扇 发动机。该发动机有很高的可靠性及技术维 护性能。А Л -31Ф 发动机即使在今天,也是 世界上最好的航空发动机之一 。
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燃气涡轮发动机的共同特点:
• 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)
2019/12/16
NPU--ZhaoMing
15
核心发动机(燃气发生器):
发生燃气的部件,即压气机、燃烧室和涡 轮称为燃气发生器。由于它处于发动机的核心 部位,故又称为核心发动机。
NPU--ZhaoMing
7
航空燃气涡轮发动机的基本类型
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)
2019/12/16
NPU--ZhaoMing
8
1、WP 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。
1、活塞式发动机
•冷却方式(液冷式、气冷式)。
•气缸排列方式(星形、V形、直列式、对列式、
X形)
2、空气喷气式发动机
•无压气机(冲压式发动机、脉动式发动机)。
•有压气机(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、浆扇发
动机)。
2019/12/16
NPU--ZhaoMing
6
2019/12/16
E 维修性要求,包括发动机外场可更换件的 更换时间、每飞行小时的平均维修工时和更换 发动机时间等;
F 其他要求,如满足飞机隐身要求的红外信 号和雷达反射特性以及飞行控制的矢量推力。
2019/12/16
NPU--ZhaoMing
5
航空发动机分类:
在过去的一个航空百年里,人类所使用的
主要的航空发动机,可分为两大类:
B 适用性要求,包括发动机在飞行包线内稳 定工作和油门杆使用不受限制,加力接通、切 断不受限制,飞行状态变化、极限机动状态等 时的发动机稳定工作;
C 结构和安装要求,包括安装节位置、外廓 尺寸、重量和重心位置;
2019/12/16
NPU--Z工作循环 、发动机各状态连续工作时间和平均故障时间 ;
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3、WS 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: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。
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4、WZ发动机
主要部件:进气道、压气机、燃烧室、动力涡 轮、自由涡轮、尾喷管
燃气涡轮发动机大大提高了战斗机的性能,使其 飞行速度达到2倍以上的音速。直到现在还被广泛应 用于各种类型的飞机上。
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航空发动机研究工作的特点
•技术难度大
一台发动机内有十几个部件和系统及数万个零件
研制一种新的发动机需要1万小时的整机试验和10万小
时的部件和系统试验。
• 对单转子发动机来讲,就是指压气机、主燃烧 室的带动压气机的涡轮;
• 对双转子发动机来讲,就是指高压压气机、主 燃烧室和高压涡轮。
以核心机为基础,增添不同类型的部件 就可以发展成不同类型的发动机。
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燃气涡轮发动机的主要性能参数 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
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。
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5 桨扇发动机
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。
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2、WJ 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%)。
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航空发动机结构的
概论
发动机是飞机上的动力装置。自从人类尝试进行
有翼飞行器飞行以来,经历了无数次失败,只是在使 用了活塞式内燃机以后,才在20世纪初把第一架飞机 送上蓝天。
二战后,由于喷气发动机的迅速发展,活塞式发动 机逐渐被淘汰。
20世纪60年代,由于涡扇发动机的问世,大大降 低了耗油率,才有可能设计制造成大型喷气飞机,大 幅度提高载重量和航程。
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燃气涡轮发动机的基本机理---喷气推进原理: 喷气推进是牛顿第三定律(作用在物体上的每一
桨扇由涡轮驱动,无涵 道外壳,装有减速器, 从这些来看它有一点象 螺旋桨;但是它的直径 比普通螺旋桨小,叶片 数目也多(一般有6-8 叶),叶片又薄又宽, 而且前缘后掠,这些又 有些类似于风扇叶片。
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使用最广泛的燃气涡轮发动机:
• 加力的涡喷发动机
• 加力的涡扇发动机
•周期长
先进发动机的研制周期为9-15年,F119从1986年开始
到2005年投入使用,前后达19年。
•费用高
F119的研制费用超过20亿美元;发动机的研究和发展
费用占航空总费用的1/4。
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军用发动机设计要求 A 性能要求,包括地面台架性能和空中飞行
性能(推力和耗油率)、起动性能、加减速性 能、引气量、功率提取和过载;
桨扇发动机的概念研 究始于70年代中期。80年 代后半期已完成地面和飞 行验证试验,基本达到预 期目标。由于航空公司的 综合经济因素和公众接受 心理等种种原因,桨扇发 动机尚未进入实用阶段。
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桨扇发动机的关键部件是先进高速螺桨,它带有多个宽 弦、薄叶型的后掠桨叶,能在飞行马赫数0.8下保持较高的效 率,见图1-6。
• 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)
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核心发动机(燃气发生器):
发生燃气的部件,即压气机、燃烧室和涡 轮称为燃气发生器。由于它处于发动机的核心 部位,故又称为核心发动机。
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航空燃气涡轮发动机的基本类型
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)
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1、WP 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。
1、活塞式发动机
•冷却方式(液冷式、气冷式)。
•气缸排列方式(星形、V形、直列式、对列式、
X形)
2、空气喷气式发动机
•无压气机(冲压式发动机、脉动式发动机)。
•有压气机(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、浆扇发
动机)。
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E 维修性要求,包括发动机外场可更换件的 更换时间、每飞行小时的平均维修工时和更换 发动机时间等;
F 其他要求,如满足飞机隐身要求的红外信 号和雷达反射特性以及飞行控制的矢量推力。
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航空发动机分类:
在过去的一个航空百年里,人类所使用的
主要的航空发动机,可分为两大类:
B 适用性要求,包括发动机在飞行包线内稳 定工作和油门杆使用不受限制,加力接通、切 断不受限制,飞行状态变化、极限机动状态等 时的发动机稳定工作;
C 结构和安装要求,包括安装节位置、外廓 尺寸、重量和重心位置;
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NPU--Z工作循环 、发动机各状态连续工作时间和平均故障时间 ;
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3、WS 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: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。
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4、WZ发动机
主要部件:进气道、压气机、燃烧室、动力涡 轮、自由涡轮、尾喷管
燃气涡轮发动机大大提高了战斗机的性能,使其 飞行速度达到2倍以上的音速。直到现在还被广泛应 用于各种类型的飞机上。
2019/12/16
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航空发动机研究工作的特点
•技术难度大
一台发动机内有十几个部件和系统及数万个零件
研制一种新的发动机需要1万小时的整机试验和10万小
时的部件和系统试验。
• 对单转子发动机来讲,就是指压气机、主燃烧 室的带动压气机的涡轮;
• 对双转子发动机来讲,就是指高压压气机、主 燃烧室和高压涡轮。
以核心机为基础,增添不同类型的部件 就可以发展成不同类型的发动机。
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燃气涡轮发动机的主要性能参数 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
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。
2019/12/16
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5 桨扇发动机
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。
2019/12/16
NPU--ZhaoMing
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2、WJ 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%)。
2019/12/16
航空发动机结构的
概论
发动机是飞机上的动力装置。自从人类尝试进行
有翼飞行器飞行以来,经历了无数次失败,只是在使 用了活塞式内燃机以后,才在20世纪初把第一架飞机 送上蓝天。
二战后,由于喷气发动机的迅速发展,活塞式发动 机逐渐被淘汰。
20世纪60年代,由于涡扇发动机的问世,大大降 低了耗油率,才有可能设计制造成大型喷气飞机,大 幅度提高载重量和航程。
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燃气涡轮发动机的基本机理---喷气推进原理: 喷气推进是牛顿第三定律(作用在物体上的每一
桨扇由涡轮驱动,无涵 道外壳,装有减速器, 从这些来看它有一点象 螺旋桨;但是它的直径 比普通螺旋桨小,叶片 数目也多(一般有6-8 叶),叶片又薄又宽, 而且前缘后掠,这些又 有些类似于风扇叶片。
2019/12/16
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14
使用最广泛的燃气涡轮发动机:
• 加力的涡喷发动机
• 加力的涡扇发动机
•周期长
先进发动机的研制周期为9-15年,F119从1986年开始
到2005年投入使用,前后达19年。
•费用高
F119的研制费用超过20亿美元;发动机的研究和发展
费用占航空总费用的1/4。
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军用发动机设计要求 A 性能要求,包括地面台架性能和空中飞行
性能(推力和耗油率)、起动性能、加减速性 能、引气量、功率提取和过载;
桨扇发动机的概念研 究始于70年代中期。80年 代后半期已完成地面和飞 行验证试验,基本达到预 期目标。由于航空公司的 综合经济因素和公众接受 心理等种种原因,桨扇发 动机尚未进入实用阶段。
2019/12/16
NPU--ZhaoMing
13
桨扇发动机的关键部件是先进高速螺桨,它带有多个宽 弦、薄叶型的后掠桨叶,能在飞行马赫数0.8下保持较高的效 率,见图1-6。