航空发动机原理与构造.ppt
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航空发动机PPT课件
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动21 机
压气机
轴流式压气机
叶轮
整流环
2020/2/19
涡轮喷气发动机
叶轮旋转方向
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动22 机
燃烧室
燃料与高压空气混合燃烧的地方
2020/2/19
涡轮喷气发动机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动23 机
燃烧室
ef 2000
空气喷气发动16 机
Saab35
两侧进气（机身、翼根）
鹞
2020/2/19
涡轮喷气发动机
歼八II
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动17 机
背部进气
X-45
F-117
2020/2/19
涡轮喷气发动机
B-2
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
空气喷气发动18 机
短舱正面进气
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
2020/2/19
1
3.1 发动机的分类及特点
冲压 喷气发 燃动气机
涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
活塞式
涡轮发
涡轮桨扇发动机
发动机
航发空动航机天 动机
涡轮轴发动机 垂直起落发动机
火箭
航空航天
冲压发 动机
组合
涡轮
发动机
火箭 发动机
化学 液体火箭发动机 火箭发 固体火箭发动机 动机 固-液混合火箭发动机
驱动喷管沿立轴旋转
2020/2/19
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
起 花 点 火 燃 烧 后 向 上 飞 升
航空发动机基本原理PPT课件
第50页/共82页
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第56页/共82页
第57页/共82页
带有外涵道的桨扇发动机
第58页/共82页
第59页/共82页
新型的HK-93涵道浆扇发动机(俄罗斯)
优点：涵道比大,省油; 增加10%推力; 减少噪音。 缺点：造价提高。
第60页/共82页
第61页/共82页
第62页/共82页
第63页/共82页
9.真空能发动机
现代物理学认为：真空不是一无所有,“真空 是物质的凝聚态”(李政道语),真空是能量海,蕴藏 着极大的能量。有人说1立方厘米真空里面含有 1095克的能量,通过质能互换定理(E=mc2),可以 把真空中的能量看成无穷大。
第40页/共82页
第41页/共82页
第42页/共82页
6.涡轮轴发动机(功率大,直升机用)
动力输出
高压压气机
回流燃烧系统
低压压气机
普通涡轮
自由动力涡轮
进气道 双轴涡轮轴发动机(带自由动力涡轮的)
燃烧室
第43页/共82页
第44页/共82页
第45页/共82页
7.涡轮螺旋桨发动机(噪音小,寿命长,中低速飞机用)
小平同志亲自批示,太行发动机正式立项。 2009年,吴大观在北京去世。
第35页/共82页
5.涡轮风扇发动机(油耗低,难度高,大型民用客机用)
靠涡轮驱动
冷却引擎,降 低引擎噪音
靠涡轮驱动
中心轴
第36页/共82页
非加力式涡扇发动机
第37页/共82页
第38页/共82页
加力式涡扇发动机
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带有外涵道的桨扇发动机
第58页/共82页
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新型的HK-93涵道浆扇发动机(俄罗斯)
优点：涵道比大,省油; 增加10%推力; 减少噪音。 缺点：造价提高。
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9.真空能发动机
现代物理学认为：真空不是一无所有,“真空 是物质的凝聚态”(李政道语),真空是能量海,蕴藏 着极大的能量。有人说1立方厘米真空里面含有 1095克的能量,通过质能互换定理(E=mc2),可以 把真空中的能量看成无穷大。
第40页/共82页
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6.涡轮轴发动机(功率大,直升机用)
动力输出
高压压气机
回流燃烧系统
低压压气机
普通涡轮
自由动力涡轮
进气道 双轴涡轮轴发动机(带自由动力涡轮的)
燃烧室
第43页/共82页
第44页/共82页
第45页/共82页
7.涡轮螺旋桨发动机(噪音小,寿命长,中低速飞机用)
小平同志亲自批示,太行发动机正式立项。 2009年,吴大观在北京去世。
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5.涡轮风扇发动机(油耗低,难度高,大型民用客机用)
靠涡轮驱动
冷却引擎,降 低引擎噪音
靠涡轮驱动
中心轴
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非加力式涡扇发动机
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加力式涡扇发动机
《航空发动机结构》PPT课件
2020/12/31
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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
2020/12/31
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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。
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13
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。
航空发动机结构分析
1. 目录
2. 绪论 3. 压气机 4. 涡轮 5. 燃烧室 6. 尾喷管 7. 总体结构 8. 受力分析
2020/12/31
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西北工业大学装置。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。
• 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。
2020/12/31
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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
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。
《航空发动机原理》课件
润滑系统故障
润滑油压力低、油温过高或过低、漏油等。
冷却系统问题
冷却水流量不足、水温过高、散热器堵塞等 。
故障诊断方法
振动分析
通过测量和分析发动机的振动 信号，判断是否存在异常。
性能参数监测
定期检查发动机的性能参数， 如功率、油耗、排气温度等， 以便及时发现异常。
油液分析
通过对润滑油和冷却水的成分 和状态进行检测，判断是否存 在故障。
指航空发动机将吸入的空气进行压缩的过 程。
压缩方式
航空发动机的压缩方式主要有两种，即等 熵压缩和等压压缩。不同的压缩方式会对
发动机的性能和效率产生影响。
压缩比
压缩比是指航空发动机压缩后的空气压力 与压缩前的空气压力的比值。压缩比的大 小会影响发动机的性能和效率。
压缩热
在空气被压缩的过程中，会产生大量的热 量，这些热量需要得到及时的散发和冷却 ，否则会影响发动机的性能和寿命。
随着环保意识的日益增强，航空发动机 的绿色环保发展趋势愈发重要。
VS
详细描述
为了降低航空发动机对环境的影响，未来 的发展将更加注重节能减排、降低噪音和 减少废弃物等方面。新型燃烧室设计、排 放控制技术和先进冷却技术等将有助于实 现这一目标。同时，生物燃料和电力驱动 等替代能源的研究和应用也将为航空发动 机的绿色发展提供更多可能性。
预防性维护
根据实际情况制定合理的维护计划，确保发 动机始终处于良好状态。
05
CATALOGUE
航空发动机的发展趋势与未来展望
高性能与高效率的发展趋势
总结词
随着科技的不断进步，航空发动机的高性能与高效率发展趋 势日益明显。
详细描述
为了满足现代航空工业对飞行器性能的更高要求，航空发动 机在设计和制造过程中不断追求更高的推力、更轻的重量、 更低的油耗和更高的可靠性。
航空发动机工作原理(教学课件)
中国，美国，俄罗斯，英国，法国
工业之花
皇冠上的明珠
课程总结
航空发动机提供飞机推力，更推动工业发展 工作原理：风扇+风车+燃烧=航空发动机 核心机：压气机+燃烧室+涡轮 性能指标：推力/推重比
双歼 发 ： 国是 产中 “国 太第 行一 ”代 舰 涡载 扇战 斗 机 -10H
—15
谢 谢
3.2 性能指标：发动机推重比
N
N F G F
V
发动机推力 NF G 发动机重量 G
m
P 0
A5
C5
P5
F m(C5 V ) A5 (P 5 P 0)
最简单的涡喷发动机结构示意图
目前世界上能自行设计研制飞机的国家有 近40多个，能够独立研制高性能航空发动机的 国家却只有少数几个国家。 ——只有联合国五个常任理事国
航空发动机的工作原理航空工 Nhomakorabea系：王雨峰
航空飞行的新纪元
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶“飞行者”1号， 实现了有动力、载人、持续、稳定和可操作的 重于空气的飞行器首次升空。
谁提供了飞机的推力？
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。
想不想知道我是如何提供推动？ 先看看生活中的智慧吧！
2.2 喷油燃烧，空气变热，能量增加
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.3 热气流过风车，推动风车转动 风车转动推动风扇的转动
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.4 热气流过风车后以高速喷出发动机。
3.1 发动机推力
V
m
工业之花
皇冠上的明珠
课程总结
航空发动机提供飞机推力，更推动工业发展 工作原理：风扇+风车+燃烧=航空发动机 核心机：压气机+燃烧室+涡轮 性能指标：推力/推重比
双歼 发 ： 国是 产中 “国 太第 行一 ”代 舰 涡载 扇战 斗 机 -10H
—15
谢 谢
3.2 性能指标：发动机推重比
N
N F G F
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发动机推力 NF G 发动机重量 G
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P 0
A5
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P5
F m(C5 V ) A5 (P 5 P 0)
最简单的涡喷发动机结构示意图
目前世界上能自行设计研制飞机的国家有 近40多个，能够独立研制高性能航空发动机的 国家却只有少数几个国家。 ——只有联合国五个常任理事国
航空发动机的工作原理航空工 Nhomakorabea系：王雨峰
航空飞行的新纪元
1903年12月17日，莱特兄弟驾驶“飞行者”1号， 实现了有动力、载人、持续、稳定和可操作的 重于空气的飞行器首次升空。
谁提供了飞机的推力？
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。
想不想知道我是如何提供推动？ 先看看生活中的智慧吧！
2.2 喷油燃烧，空气变热，能量增加
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.3 热气流过风车，推动风车转动 风车转动推动风扇的转动
航空发动机工作原理
风车、风扇、轴一体！
2.4 热气流过风车后以高速喷出发动机。
3.1 发动机推力
V
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发动机工作原理与总体构造讲优秀课件
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
二冲程发动气机工油作机原理课工与件总作体剖构造面讲优图秀
3．工作过程
以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽油机为例： 上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体， 同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气 孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。 下行冲程：活塞接近上止点时，电火花产生点燃 可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下 行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进 气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气 口进入气缸，完成换气过程。
kPa
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
示功图
V
（3）作功行程
（燃烧及膨胀行程）
在压缩上止点前10 －15 ºCA，火花塞 点火，引燃可燃混 合气，形成火焰中 心。 高温高压燃气推动 活塞下行，对外作 功：p=3－5MPa； T=2200－2700K。
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
（3）作功行程
在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器， 并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷 孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油 滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运 动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内 的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着 火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急 剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连 杆推动曲轴旋转做功。
第二章 发动机工作原理与 总体构造
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
第一节、发动机基本术语和类型
知识点：
发动机的基本术语 发动机的总体构造 发动机的分类
二冲程发动气机工油作机原理课工与件总作体剖构造面讲优图秀
3．工作过程
以采用曲轴箱扫气的单缸二冲程汽油机为例： 上行冲程：活塞上移，三个孔均关，开始压缩气体， 同时，活塞上移使曲轴箱出现真空，上行到进气 孔打开时，新鲜混合气进入曲轴箱。 下行冲程：活塞接近上止点时，电火花产生点燃 可燃混合气，使其温度、压力上升，推动活塞下 行作功，行致排气口打开，废气排出。另外，进 气口关闭，下行活塞使其压缩，受压气体经扫气 口进入气缸，完成换气过程。
kPa
排气门关闭
上 止
P点
下 止 点
活
塞
c
大气压力线 r a
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
示功图
V
（3）作功行程
（燃烧及膨胀行程）
在压缩上止点前10 －15 ºCA，火花塞 点火，引燃可燃混 合气，形成火焰中 心。 高温高压燃气推动 活塞下行，对外作 功：p=3－5MPa； T=2200－2700K。
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
（3）作功行程
在压缩行程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器， 并通过喷油器喷入燃烧室。因为喷油压力很高，喷 孔直径很小，所以喷出的柴油呈细雾状。细微的油 滴在炽热的空气中迅速蒸发汽化并借助于空气的运 动，迅速与空气混合形成可燃混合起。由于气缸内 的温度远高于柴油的自燃点，因此柴油随即自行着 火燃烧。燃烧气体的压力、温度迅速升高，体积急 剧膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连 杆推动曲轴旋转做功。
第二章 发动机工作原理与 总体构造
发动机工作原理与总体构造讲优秀 课件
第一节、发动机基本术语和类型
知识点：
发动机的基本术语 发动机的总体构造 发动机的分类
航空发动机原理与构造54页PPT
航空发动机原理与构造
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。
航空发动机概述精品PPT课件
4、涡轮轴发动机
➢ 涡轮轴发动机用于直升机，与涡桨发动机相类似， 将燃气发生器产生的可用功几乎全部从动力涡轮 轴上输出，带动直升机的旋翼和尾桨。
➢ 涡轮轴发动机简图
发动机在飞机上的位置
机身内后部
发动机在飞机上的位置
机翼根部
发动机在飞机上的位置
机翼下（多用于旅客机）
发动机在飞机上的位置
机身后部平尾根部
冲压空气喷气发动机
脉动式空气喷气发动机
（2）燃气涡轮喷气发动机
发动机工作时，空气的压缩除了利用冲压 的作用外，主要依靠专门的压气机来完成。
燃气涡轮喷气发动机的分类
用于飞机的航空燃气轮机： 涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机
用于直升飞机的航空燃气轮机： 涡轮轴发动机
1、涡轮喷气发动机
一、航空活塞式发动机
按混合气着火的方法区分 点燃式发动机
电嘴产生电火花点燃混合气 压燃式发动机
不装电嘴
一、航空活塞式发动机
按冷却发动机的方法区分 气冷式发动机
直接利用飞行中的迎面气流来冷却气缸 液冷式发动机
利用循环流动的冷却液来冷却气缸
一、航空活塞式发动机
按气缸排列的方式区分 直列型发动机
二、喷气发动机
火箭发动机
固体火箭发动机
液体火箭发动机
无压气机式空 气喷气发动机
冲压式喷气发动机 脉动式喷气发动机
空气喷气发动机
涡轮喷气发动机
有压气机式空气喷 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
1、火箭发动机
火箭发动机自身带有氧化剂，燃料燃烧时 不需要外界输入空气来助燃，可以在真空 中飞行，飞行高度不受限制。
根据采用的燃料不同，分为固体燃料火箭 发动机和液体燃料火箭发动机两种。
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
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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
航空发动机工作原理(教学课件)
压气机通常由多级组成，每一级都有一组转子叶片和一组静子叶片。转子片负责 将空气吸入并加速，而静子叶片则负责将空气引导并压缩。
随着压气机转速的增加，吸入的空气被压缩，气压和温度也随之升高。这个高压高 温的空气随后被送入燃烧室。
燃烧室工作原理
燃烧室的主要功能是将燃油与压 缩空气混合并点燃，以产生高温
航空发动机的分类
01
02
03
活塞式发动机
利用汽缸内活塞的运动来 产生动力，适用于低速飞 机。
涡轮式发动机
利用高速旋转的涡轮来产 生动力，适用于高速飞机。
喷气式发动机
利用高速喷射气体来产生 动力，适用于超音速飞机。
02 航空发动机的工作原理
压气机工作原理
压气机是航空发动机的重要组成部分，其主要功能是通过高速旋转的叶片将空气吸 入并压缩，为燃烧室提供足够的空气。
定期检查
航空发动机的定期检查包 括外观检查、油液分析、 振动检测等，以确保发动 机正常运转。
更换磨损件
发动机运转过程中，某些 部件会逐渐磨损，如轴承、 密封圈等，需要定期更换。
清洗和润滑
定期清洗发动机内部，并 使用合适的润滑油，以减 少摩擦和磨损。
常见故障与排除
燃油系统故障
燃油系统故障可能导致发动机熄 火或功率下降，排查故障需检查
3
再生利用技术
采用废弃发动机部件的再生利用技术，降低生产 成本和资源消耗，同时减少对环境的负面影响。
新材料与新技术的应用
新材料应用
01
采用先进的复合材料、钛合金和高温合金等新材料，减轻发动
机重量，提高发动机性能和可靠性。
3D打印技术
02
利用3D打印技术制造发动机部件，降低生产成本和周期，提高
随着压气机转速的增加，吸入的空气被压缩，气压和温度也随之升高。这个高压高 温的空气随后被送入燃烧室。
燃烧室工作原理
燃烧室的主要功能是将燃油与压 缩空气混合并点燃，以产生高温
航空发动机的分类
01
02
03
活塞式发动机
利用汽缸内活塞的运动来 产生动力，适用于低速飞 机。
涡轮式发动机
利用高速旋转的涡轮来产 生动力，适用于高速飞机。
喷气式发动机
利用高速喷射气体来产生 动力，适用于超音速飞机。
02 航空发动机的工作原理
压气机工作原理
压气机是航空发动机的重要组成部分，其主要功能是通过高速旋转的叶片将空气吸 入并压缩，为燃烧室提供足够的空气。
定期检查
航空发动机的定期检查包 括外观检查、油液分析、 振动检测等，以确保发动 机正常运转。
更换磨损件
发动机运转过程中，某些 部件会逐渐磨损，如轴承、 密封圈等，需要定期更换。
清洗和润滑
定期清洗发动机内部，并 使用合适的润滑油，以减 少摩擦和磨损。
常见故障与排除
燃油系统故障
燃油系统故障可能导致发动机熄 火或功率下降，排查故障需检查
3
再生利用技术
采用废弃发动机部件的再生利用技术，降低生产 成本和资源消耗，同时减少对环境的负面影响。
新材料与新技术的应用
新材料应用
01
采用先进的复合材料、钛合金和高温合金等新材料，减轻发动
机重量，提高发动机性能和可靠性。
3D打印技术
02
利用3D打印技术制造发动机部件，降低生产成本和周期，提高
航空发动机工作原理课件
压缩过程
空气经过多级压缩，最终达到较高的压力水平，为燃 烧做准备。
压缩比
压气机出口的空气压力与进口空气压力的比值，影响 发动机性能。
航空发动机的涡轮原理
涡轮工作
涡轮叶片在燃气作用下旋转，将燃气中的能量转 化为机械能。
动力输出
涡轮输出的机械能通过传动轴传递给压气机和其 他部件，驱动发动机运转。
涡轮效率
推力
推力是航空发动机产生的主要动力，用于克服飞机前进时所 受的阻力。推力的大小取决于发动机的转速和进气压力。
功率
功率表示发动机在单位时间内所做的功，是衡量发动机性能 的重要参数。功率与转速和扭矩有关，通常用千瓦（kW）或 马力（hp）表示。
燃油消耗率
燃油消耗率
燃油消耗率是指发动机每产生一定推 力或功率所消耗的燃油量。低燃油消 耗率意味着发动机效率高，经济性好 。
为了平衡性能和可靠性，涡轮进口温度需要进行严格控制。现代发动机采用先进的冷却技术、耐高温 材料和热管理系统来控制涡轮进口温度。
发动机排气温度
发动机排气温度
发动机排气温度是指航空发动机中燃烧 后废气的出口温度。排气温度是衡量发 动机性能和运行状态的重要参数之一。
VS
排气温度的控制
排气温度过高可能导致发动机部件的热损 伤，而排气温度过低则可能影响发动机性 能。因此，需要对发动机排气温度进行监 测和控制，以确保其在正常范围内。
航空发动机工作原理课件
目 录
• 航空发动机概述 • 航空发动机工作原理 • 航空发动机的主要部件 • 航空发动机的性能参数 • 航空发动机的维护与保养 • 未来航空发动机的发展趋势
01
航空发动机概述
航空发动机的定义与分类
总结词
航空发动机是用于产生飞行器所需动力的装置，根据工作原理和结构特点，可分 为活塞式发动机、燃气涡轮发动机和冲压发动机等。
空气经过多级压缩，最终达到较高的压力水平，为燃 烧做准备。
压缩比
压气机出口的空气压力与进口空气压力的比值，影响 发动机性能。
航空发动机的涡轮原理
涡轮工作
涡轮叶片在燃气作用下旋转，将燃气中的能量转 化为机械能。
动力输出
涡轮输出的机械能通过传动轴传递给压气机和其 他部件，驱动发动机运转。
涡轮效率
推力
推力是航空发动机产生的主要动力，用于克服飞机前进时所 受的阻力。推力的大小取决于发动机的转速和进气压力。
功率
功率表示发动机在单位时间内所做的功，是衡量发动机性能 的重要参数。功率与转速和扭矩有关，通常用千瓦（kW）或 马力（hp）表示。
燃油消耗率
燃油消耗率
燃油消耗率是指发动机每产生一定推 力或功率所消耗的燃油量。低燃油消 耗率意味着发动机效率高，经济性好 。
为了平衡性能和可靠性，涡轮进口温度需要进行严格控制。现代发动机采用先进的冷却技术、耐高温 材料和热管理系统来控制涡轮进口温度。
发动机排气温度
发动机排气温度
发动机排气温度是指航空发动机中燃烧 后废气的出口温度。排气温度是衡量发 动机性能和运行状态的重要参数之一。
VS
排气温度的控制
排气温度过高可能导致发动机部件的热损 伤，而排气温度过低则可能影响发动机性 能。因此，需要对发动机排气温度进行监 测和控制，以确保其在正常范围内。
航空发动机工作原理课件
目 录
• 航空发动机概述 • 航空发动机工作原理 • 航空发动机的主要部件 • 航空发动机的性能参数 • 航空发动机的维护与保养 • 未来航空发动机的发展趋势
01
航空发动机概述
航空发动机的定义与分类
总结词
航空发动机是用于产生飞行器所需动力的装置，根据工作原理和结构特点，可分 为活塞式发动机、燃气涡轮发动机和冲压发动机等。
航空发动机原理 ppt课件
• 随着飞行速度的增大, 冲 压比变大
• 而且飞行速度越大,冲压 比增加的越快。
17
PPT课件
冲压比随飞行速度的变化
❖ 大气温度T0 ▪ 当飞行速度和损流动失一定时, 大气温度越高, 冲压比越低。
▪ 由于大气温度是随着飞行高度而变化的, 所以, 当飞行速度和流动损失一定时, 随着飞行高度的 变化, 冲压比变化规律:
❖ 防冰系统要求 ▪ 必须能有效地防止冰的生成
▪ 工作可靠，易于维护，不会过分增加重量，在工 作中不会引起发动机严重的性能损失
❖ 涡喷发动机
▪ 防冰部位：进气整流罩，前整流锥和压气机的进 气导向器
▪ 防冰方法：
• 热空气防冰 • 电加温或热空气与电加温混合型
31
PPT课件
❖ 举例：热空气防冰系统
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
定义
▪ 狭义：从飞机或发动机短舱进口到压气机进口的一段管道 （对于涡喷发动机） • 短舱进口到风扇进口（对于涡扇发动机）
▪ 广义：指进气系统，除了上述管道之外，还包括防喘装置、 附面层吸除装置、自动控制装置、防止外来物进入的防护装 置等
5
PPT课件
进气道的功用
19
PPT课件
亚声速进气道前方气流流动图
20
PPT课件
❖ 亚音速进气道成为超音速飞行阻碍
▪ 超音速飞行时，使用亚音速进气道会存在较强 的正激波，使总压恢复系数降低
21
PPT课件
亚声速进气道前方气流流动图
22
PPT课件
超音速进气道
❖ 超音速进气道应用 ▪ 要求从亚音速到超音速飞行范围内具有满意的 特性性能以及与发动机匹配工作 ▪ 设计和使用过程中遇到问题比亚音速复杂 ▪ 设计时精心组织激波波系，以减小激波引起的 损失
• 而且飞行速度越大,冲压 比增加的越快。
17
PPT课件
冲压比随飞行速度的变化
❖ 大气温度T0 ▪ 当飞行速度和损流动失一定时, 大气温度越高, 冲压比越低。
▪ 由于大气温度是随着飞行高度而变化的, 所以, 当飞行速度和流动损失一定时, 随着飞行高度的 变化, 冲压比变化规律:
❖ 防冰系统要求 ▪ 必须能有效地防止冰的生成
▪ 工作可靠，易于维护，不会过分增加重量，在工 作中不会引起发动机严重的性能损失
❖ 涡喷发动机
▪ 防冰部位：进气整流罩，前整流锥和压气机的进 气导向器
▪ 防冰方法：
• 热空气防冰 • 电加温或热空气与电加温混合型
31
PPT课件
❖ 举例：热空气防冰系统
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
定义
▪ 狭义：从飞机或发动机短舱进口到压气机进口的一段管道 （对于涡喷发动机） • 短舱进口到风扇进口（对于涡扇发动机）
▪ 广义：指进气系统，除了上述管道之外，还包括防喘装置、 附面层吸除装置、自动控制装置、防止外来物进入的防护装 置等
5
PPT课件
进气道的功用
19
PPT课件
亚声速进气道前方气流流动图
20
PPT课件
❖ 亚音速进气道成为超音速飞行阻碍
▪ 超音速飞行时，使用亚音速进气道会存在较强 的正激波，使总压恢复系数降低
21
PPT课件
亚声速进气道前方气流流动图
22
PPT课件
超音速进气道
❖ 超音速进气道应用 ▪ 要求从亚音速到超音速飞行范围内具有满意的 特性性能以及与发动机匹配工作 ▪ 设计和使用过程中遇到问题比亚音速复杂 ▪ 设计时精心组织激波波系，以减小激波引起的 损失
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与涡轮的共同工作
六、压缩器与涡轮的共同工作
过渡工作状态下压缩器与涡轮 的共同工作
1、如何使加速时间短 影响加速时间的因素 怎样增大剩余功率
2、减速状态下压缩器与涡轮的共同工作
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 在保持飞行高度和飞行速度一定的条
件下，发动机的推力和燃料消耗率随转 速变化的规律，叫发动机的转速特性。 1、一般涡轮喷气发动机的转速特性 a、推力随转速变化的原因 b、燃料消耗率随转速变化的原因
3、主燃料系统
主燃料系统的功用是供给并调节燃烧室 所需要的燃料。保障发动机在各种工作 状态下都能正常工作。 供油部分 供油部分的功用是在各种工作状态下,供 给发动机燃烧室所需要的燃料。 包括：柱塞式油泵、燃料分配器、输油
圈和工作喷嘴等。
3、主燃料系统
供油量调节部分 用来调节发动机各种工作状态下的供油 量，保证发动机在各种条件下都能正常 工作。 包括：低压转子转速调节器、液压延迟 器、油量调节器、升压限制器和 启动供油调节装置等。
工作状态操纵系统的地面检查 1、准备工作 2、检查喷口收放时间 3、检查喷口随动工作 4、检查应急全加力状态的接通与断开
五、起动系统
发动机的起动过程 1、起动过程 2、影响起动的因素
电源电压对起动的影响、火源对起动 的影响、涡轮功率对起动的影响 3、空中起动
五、起动系统
起动系统的组成 1、电源设备
3、燃烧室
燃烧室是燃料和空气混合并燃烧的 机件。从压缩器来的压缩空气在这里被 加热，获得热能，具备了膨胀做功使发 动机产生推力的必要条件。
4、涡轮
涡轮是在燃气的作用下旋转做功的 机件。从燃烧室来的高温、高压燃气流 过涡轮时，使工作叶轮高速旋转做功， 带动压缩器和一些附件工作。
5、发动机转子的支承、 减荷与附件转动
起动发电机、蓄电池 2、起动汽油装置 3、起动点火装置 4、起动放气装置 5、空中开车补氧装置 6、油封盒
五、起动系统
起动系统的工作 1、地面起动 2、冷开车 3、油封冷开车 4、空中开车
六、压缩器与涡轮的共同工作
稳定工作状态下压缩器与涡轮 的共同工作
1、发动机稳定工作条件 2、用压缩器通用特性曲线研究压缩器
发动机转子的支承 中轴承的减荷 附件的传动
6、加力燃烧室
发动机工作时燃气从涡轮流出后， 在加力燃烧室后部膨胀加速，然后以很 高的速度从喷口喷出，使发动机产生推 力。
7、压缩器与涡轮的共同工作
稳定工作状态下，压缩器与涡轮的共 同工作；
过度工作状态下，压缩器与涡轮的共 同工作。
8、发动机在飞机上的固定
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 2、涡轮喷气发动机的基本工作状态 a、最大工作状态 b、额定工作状态 c、巡航工作状态 d、慢车工作状态
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 3、收放喷口、开关放气带对转速特性的影响
a、收放喷口对转速特性的影响 推力的变化 燃料消耗率的变化 b、开关放气带对转速特性的影响 4、双转子发动机的转速特性
离器、离心通风器和燃料滑油附件（包 括滑油箱、滑油散热器和燃料滤）等。
工作路线 滑油循环使用。
供油、回油、通气、放油。 主要数据
2、主要附件
滑油附件 前轴承回油泵 油气分离器 离心通风器 燃料滑油附件 附件机匣放油开关
3、滑油系统的维护
保持滑油清洁 认真检查滑油的质量 保持系统的密封性 油滤的清洗检查
1、进气道
进气道在构造上是飞机机体的一部 分，在工作上是发动机的主要机件之一。 它在发动机的前面，其作用是把足够数 量的外界空气以较小的流动损失顺利地 导入压缩器。
2、压缩器
压缩器是用来压缩进入发动机的空 气提高空气的压力，供给燃烧室以大量 高压空气的机件。压缩器提高空气压力 的目的是为燃气在发动机内部膨胀创造 有利条件。
航空发动机原理与构造
飞机工艺教研室
主要内容
主要机件 滑油系统 燃料系统 工作状态操纵系统 起动系统 压缩机与涡轮的共同工作 涡论喷气发动机的特性 发动机的发展 发动机自动调节概述 发动机自动调节元件分析 发动机自动调节系统分析 喷嘴理论
一、主要机件
进气道 压缩器 燃烧室 涡轮 发动机转子的支承、减荷与附件转动 加力燃烧室 压缩器与涡轮的共同工作 发动机在飞机上的固定
3、主燃料系统
放油活门和放气活门
4、加力燃料系统
加力供油部分 加力供油量调节部分 高压转子最大转速限制器 放气活门
5、发动机的漏油和放油
发动机不工作时的允许漏油量 发动机工作时的允许漏油量
6、燃料系统的维护
防止水份和杂质进入燃料系统 保持系统的密封性
四、工作状态操纵系统
主要附件 1、油门杆 2、主要电气附件
三、燃料系统
燃料系统的功用是用来供给并调节发动机 在各种工作状态和飞行条件下所需要的燃 料。 概述 中介泵 主燃料系统 加力燃料系统 发动机的漏油和放油 燃料系统的维护
1、概述
燃料系统的组成 燃料系统的工作路线 燃料牌号 主要数据
2、中介泵
功用是提高主泵和加力泵进口的油压， 并保持油压稳定。其由离心式油泵、定 压活门、放油开关组成。 离心式油泵 定压活门 放油开关
发动机安装在飞机的22框以后的机身内， 由前固定点、后固定点和加力燃烧室导轨固定 在飞机上。
前固定点 后固定点 加力燃烧室导轨
二、滑油系统
概述 滑油系统的功用是将足够数量和适当
黏度的清洁滑油连续不断地喷到轴承和传 动齿轮的齿合处进行润滑和散热。
主要附件 滑油系统的维护
1、概述
组成 进油泵、滑油滤、主回油泵、油气分
转速控制盒、油门传感操纵盒、喷口 回输电位计、加力信号输入盒、加力继 电器盒。 3、油门指示臂、加力操纵盒与油门杆的 协调关系
四、工作状态操纵系统
工作状态操纵系统的工作 1、 加力状态的接通与断开
加力状态的接通、加力推力的调节、 加力状态的断开 2、应急“全加力”轮喷气发动机的特性
高度特性 1、推力随飞行高度的变化 2、燃料消耗率随飞行高度的变化
速度特性 1、推力随飞行M数的变化 a、空气流量随飞行M数的变化 b、单位推力随飞行M数的变化 c、推力随飞行M数的变化
六、压缩器与涡轮的共同工作
过渡工作状态下压缩器与涡轮 的共同工作
1、如何使加速时间短 影响加速时间的因素 怎样增大剩余功率
2、减速状态下压缩器与涡轮的共同工作
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 在保持飞行高度和飞行速度一定的条
件下，发动机的推力和燃料消耗率随转 速变化的规律，叫发动机的转速特性。 1、一般涡轮喷气发动机的转速特性 a、推力随转速变化的原因 b、燃料消耗率随转速变化的原因
3、主燃料系统
主燃料系统的功用是供给并调节燃烧室 所需要的燃料。保障发动机在各种工作 状态下都能正常工作。 供油部分 供油部分的功用是在各种工作状态下,供 给发动机燃烧室所需要的燃料。 包括：柱塞式油泵、燃料分配器、输油
圈和工作喷嘴等。
3、主燃料系统
供油量调节部分 用来调节发动机各种工作状态下的供油 量，保证发动机在各种条件下都能正常 工作。 包括：低压转子转速调节器、液压延迟 器、油量调节器、升压限制器和 启动供油调节装置等。
工作状态操纵系统的地面检查 1、准备工作 2、检查喷口收放时间 3、检查喷口随动工作 4、检查应急全加力状态的接通与断开
五、起动系统
发动机的起动过程 1、起动过程 2、影响起动的因素
电源电压对起动的影响、火源对起动 的影响、涡轮功率对起动的影响 3、空中起动
五、起动系统
起动系统的组成 1、电源设备
3、燃烧室
燃烧室是燃料和空气混合并燃烧的 机件。从压缩器来的压缩空气在这里被 加热，获得热能，具备了膨胀做功使发 动机产生推力的必要条件。
4、涡轮
涡轮是在燃气的作用下旋转做功的 机件。从燃烧室来的高温、高压燃气流 过涡轮时，使工作叶轮高速旋转做功， 带动压缩器和一些附件工作。
5、发动机转子的支承、 减荷与附件转动
起动发电机、蓄电池 2、起动汽油装置 3、起动点火装置 4、起动放气装置 5、空中开车补氧装置 6、油封盒
五、起动系统
起动系统的工作 1、地面起动 2、冷开车 3、油封冷开车 4、空中开车
六、压缩器与涡轮的共同工作
稳定工作状态下压缩器与涡轮 的共同工作
1、发动机稳定工作条件 2、用压缩器通用特性曲线研究压缩器
发动机转子的支承 中轴承的减荷 附件的传动
6、加力燃烧室
发动机工作时燃气从涡轮流出后， 在加力燃烧室后部膨胀加速，然后以很 高的速度从喷口喷出，使发动机产生推 力。
7、压缩器与涡轮的共同工作
稳定工作状态下，压缩器与涡轮的共 同工作；
过度工作状态下，压缩器与涡轮的共 同工作。
8、发动机在飞机上的固定
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 2、涡轮喷气发动机的基本工作状态 a、最大工作状态 b、额定工作状态 c、巡航工作状态 d、慢车工作状态
七、涡轮喷气发动机的特性
转速特性 3、收放喷口、开关放气带对转速特性的影响
a、收放喷口对转速特性的影响 推力的变化 燃料消耗率的变化 b、开关放气带对转速特性的影响 4、双转子发动机的转速特性
离器、离心通风器和燃料滑油附件（包 括滑油箱、滑油散热器和燃料滤）等。
工作路线 滑油循环使用。
供油、回油、通气、放油。 主要数据
2、主要附件
滑油附件 前轴承回油泵 油气分离器 离心通风器 燃料滑油附件 附件机匣放油开关
3、滑油系统的维护
保持滑油清洁 认真检查滑油的质量 保持系统的密封性 油滤的清洗检查
1、进气道
进气道在构造上是飞机机体的一部 分，在工作上是发动机的主要机件之一。 它在发动机的前面，其作用是把足够数 量的外界空气以较小的流动损失顺利地 导入压缩器。
2、压缩器
压缩器是用来压缩进入发动机的空 气提高空气的压力，供给燃烧室以大量 高压空气的机件。压缩器提高空气压力 的目的是为燃气在发动机内部膨胀创造 有利条件。
航空发动机原理与构造
飞机工艺教研室
主要内容
主要机件 滑油系统 燃料系统 工作状态操纵系统 起动系统 压缩机与涡轮的共同工作 涡论喷气发动机的特性 发动机的发展 发动机自动调节概述 发动机自动调节元件分析 发动机自动调节系统分析 喷嘴理论
一、主要机件
进气道 压缩器 燃烧室 涡轮 发动机转子的支承、减荷与附件转动 加力燃烧室 压缩器与涡轮的共同工作 发动机在飞机上的固定
3、主燃料系统
放油活门和放气活门
4、加力燃料系统
加力供油部分 加力供油量调节部分 高压转子最大转速限制器 放气活门
5、发动机的漏油和放油
发动机不工作时的允许漏油量 发动机工作时的允许漏油量
6、燃料系统的维护
防止水份和杂质进入燃料系统 保持系统的密封性
四、工作状态操纵系统
主要附件 1、油门杆 2、主要电气附件
三、燃料系统
燃料系统的功用是用来供给并调节发动机 在各种工作状态和飞行条件下所需要的燃 料。 概述 中介泵 主燃料系统 加力燃料系统 发动机的漏油和放油 燃料系统的维护
1、概述
燃料系统的组成 燃料系统的工作路线 燃料牌号 主要数据
2、中介泵
功用是提高主泵和加力泵进口的油压， 并保持油压稳定。其由离心式油泵、定 压活门、放油开关组成。 离心式油泵 定压活门 放油开关
发动机安装在飞机的22框以后的机身内， 由前固定点、后固定点和加力燃烧室导轨固定 在飞机上。
前固定点 后固定点 加力燃烧室导轨
二、滑油系统
概述 滑油系统的功用是将足够数量和适当
黏度的清洁滑油连续不断地喷到轴承和传 动齿轮的齿合处进行润滑和散热。
主要附件 滑油系统的维护
1、概述
组成 进油泵、滑油滤、主回油泵、油气分
转速控制盒、油门传感操纵盒、喷口 回输电位计、加力信号输入盒、加力继 电器盒。 3、油门指示臂、加力操纵盒与油门杆的 协调关系
四、工作状态操纵系统
工作状态操纵系统的工作 1、 加力状态的接通与断开
加力状态的接通、加力推力的调节、 加力状态的断开 2、应急“全加力”轮喷气发动机的特性
高度特性 1、推力随飞行高度的变化 2、燃料消耗率随飞行高度的变化
速度特性 1、推力随飞行M数的变化 a、空气流量随飞行M数的变化 b、单位推力随飞行M数的变化 c、推力随飞行M数的变化