航空发动机的发展历史
中国航空发动机集团发展历史
中国航空发动机集团发展历史中国航空发动机集团是中国目前领先的航空发动机制造商和研发机构,其发展历史可以追溯到上世纪50年代初期。
中国在当时决定发展自己的航空工业,并于1951年成立了中国航空工业局,为后来的航空发动机事业打下了基础。
中国航空发动机集团的发展历程可以分为以下几个重要阶段:起步阶段、自主研发阶段、并购整合阶段和国际合作阶段。
起步阶段是中国航空工业局建立的初期阶段,当时中国面临了严重的技术落后和产业基础薄弱的问题。
鉴于此,中国开始引进苏联的航空技术和设备,为国内的发动机制造提供了重要的支持。
在这一阶段,中国航空工业局主要从事航空发动机的组装和维修工作,并逐步积累了经验和技术。
经过起步阶段的积累,中国开始进入了自主研发阶段。
上世纪70年代初,中国开始首次研制自己的涡扇发动机,这标志着中国航空发动机制造业迈出了重要的一步。
中国航空工业局成立了航空发动机研究所,专门从事航空发动机的研发工作。
在这一阶段,中国积极引进国外先进技术,同时加强国内科研力量的建设,为打破技术壁垒提供了重要支持。
随着自主研发阶段的不断深入,中国航空发动机集团进入了并购整合阶段。
上世纪90年代初,中国航空工业局开始进行航空工业的重大改革,成立了中国航空工业集团公司。
这一举措极大地促进了中国航空发动机行业的整合和发展,同时也提高了中国航空发动机的国际竞争力。
在并购整合阶段,中国航空工业集团公司逐步实现了国内外航空发动机企业的整合,夯实了中国航空发动机的产业基础。
最近几年,中国航空发动机集团逐渐进入了国际合作阶段。
中国在航空领域的国际地位不断上升,国际品牌的建设也进入了一个新阶段。
中国航空发动机集团与国际知名航空发动机厂商开展了广泛的合作,提高了中国航空发动机的技术水平和产品质量,同时也加速了中国航空发动机企业的国际化进程。
总的来说,中国航空发动机集团的发展历史可以看作是中国航空工业发展的缩影。
中国航空发动机集团在不断探索创新的道路上,积极引进国外先进技术,加强自主研发能力,实现了中国航空发动机产业的快速发展。
航空发动机历史
航空发动机历史一、航空发动机的起源航空发动机是现代航空工业的重要组成部分,其起源可以追溯到20世纪初期。
当时,人们开始尝试使用内燃机作为动力源来驱动飞行器。
1903年,莱特兄弟成功飞行了第一架飞机,这标志着现代航空工业的开端。
随后,人们开始研究如何提高飞机的性能和速度,从而推动了航空发动机的发展。
二、早期航空发动机早期的航空发动机主要采用活塞式内燃机结构,包括单缸、多缸和星型等不同类型。
这些发动机具有简单、可靠和易于维护等优点,但是功率输出较低且油耗较大。
此外,在高海拔和高速飞行时,这些发动机也存在一定的性能限制。
三、涡轮喷气式发动机20世纪40年代末期,涡轮喷气式发动机开始逐渐取代活塞式内燃机成为主流。
涡轮喷气式发动机采用了新颖的结构设计和先进的技术原理,包括压气机、燃烧室和涡轮等组成部分。
这些发动机具有功率输出高、油耗低和速度快等优点,被广泛应用于民用和军用飞机中。
四、高温合金技术为了适应涡轮喷气式发动机的高温和高压环境,人们开始研究开发新型的材料技术。
20世纪50年代,高温合金技术开始应用于航空工业中。
这种材料具有耐高温、抗腐蚀和抗疲劳等特点,可以有效提高发动机的性能和寿命。
五、数字化技术随着计算机技术的不断发展,数字化技术开始被广泛应用于航空工业中。
数字化技术可以实现对发动机各个部件的精确控制和监测,从而提高飞行安全性和效率。
此外,数字化技术还可以实现对航空发动机进行虚拟仿真和优化设计,为工程师提供更多的设计思路和方案。
六、未来展望随着航空工业的不断发展,未来航空发动机将进一步提高性能和可靠性。
其中,涡扇发动机、超音速发动机和电动发动机等将成为主流。
此外,人们还将继续研究新型材料技术、数字化技术和智能化技术等,为航空工业的未来发展提供更多的可能性。
七、结语航空发动机历经百年的发展,已经成为现代航空工业的重要组成部分。
从早期的活塞式内燃机到现在的涡轮喷气式发动机,再到未来可能出现的新型发动机,每一次技术革新都推动着航空工业向前迈进。
航空发动机发展历程和趋势
航空发动机发展历程和趋势航空发动机是现代航空技术的核心之一,它的发展经历了一个漫长而又充满挑战的历程。
本文将从航空发动机的起源开始,梳理其发展历程,并探讨未来的发展趋势。
一、航空发动机的起源航空发动机的起源可以追溯到19世纪末的内燃机发明。
德国工程师尼古拉斯·奥托发明了第一个四冲程内燃机,开创了航空发动机的先河。
随后,法国工程师尚·布鲁瓦雷成功将内燃机应用于飞行器,并于1908年获得了第一架飞机的专利。
二、早期航空发动机的发展早期的航空发动机以活塞式发动机为主,其工作原理类似于汽车发动机。
这种发动机通过活塞在气缸内往复运动,通过点火、燃烧混合物来产生推力。
然而,由于其结构复杂、体积庞大和重量较重,限制了飞机的速度和飞行高度。
三、涡轮喷气发动机的诞生20世纪30年代,涡轮喷气发动机的问世标志着航空发动机的重大突破。
涡轮喷气发动机利用燃烧室中的高温燃气推动涡轮旋转,从而驱动飞机前进。
与传统活塞式发动机相比,涡轮喷气发动机具有体积小、重量轻、推力大和燃油效率高等优点,为航空业带来了巨大的变革。
四、涡扇发动机的崛起20世纪50年代,随着涡扇发动机的问世,航空发动机进入了一个新的时代。
涡扇发动机是在涡轮喷气发动机的基础上发展而来,其特点是在喷气口外部增加了一个大风扇,进一步提高了推力和燃油效率。
涡扇发动机的出现使得喷气式飞机速度大幅提升,航程延长,为民航业的发展提供了强大的动力。
五、高温合金技术的应用为了提高发动机的效率和性能,航空发动机制造商开始研发和应用高温合金技术。
高温合金可以在极端高温下保持稳定性,使发动机能够承受更高的温度和压力,提高燃烧效率和推力。
此外,高温合金还具有抗腐蚀和抗磨损等优点,延长了发动机的使用寿命。
六、绿色环保技术的发展随着环境保护意识的增强,航空发动机也在不断追求更加环保和节能的技术。
绿色环保技术包括燃烧室设计的优化、燃料喷射和燃烧控制系统的改进,以及废气处理和噪音减少技术的应用。
航空发动机技术的发展历程
航空发动机技术的发展历程随着人们的生活水平不断提高,越来越多的人开始旅行和探索,而航空技术则成为了连接世界各地的最便捷方式。
而航空发动机则是航空技术的核心,在航空发动机技术的不断进步中,促进了航空业的快速发展。
本文将从航空发动机技术的起源、发展历程、现状以及未来展望四个方面来阐述。
一、航空发动机技术的起源早在古代,人们就开始尝试运用风动力形成船帆,实现航行,这也可以算是人类最早的航空探索。
而真正意义上的发动机则是在19世纪末期才诞生。
那时,内燃机和蒸汽机的发明为现代发动机的开发奠定了基础。
叶片式的风扇引擎由Francis Turbine引入,并用于水力发电厂。
然而,第一次世界大战的爆发推动了航空发动机技术的快速进步。
飞机的使用使小型内燃发动机在质量、效率和重量方面得到了极大改进。
二氧化碳的电气分解和氮分子的燃烧,以及射线计数器,让化学理论充实了计算机系统,从而为航空发动机的发展奠定了基础。
二、航空发动机技术的发展历程20世纪20年代,涡轮增压器发明,大幅提升了飞机的高空飞行性能。
二战期间,喷气式发动机的发明使得飞机飞行速度的最高值倍增,并大大提升了飞行升限。
六十年代末,高温合金开始应用于发动机转子,以提高发动机的热效率,并使用了一些新材料,如碳纤维和冲压铝,以减轻飞行器的质量。
近年来,电能、无反动发动机、燃料电池等技术得到迅猛发展。
三、航空发动机技术的现状当前,航空发动机技术处于高速发展阶段。
涵道比、风扇直径、涡轮材料和涡轮叶片的热效率等主要技术数据不断被提高。
现代航空发动机尤以飞机引擎目前进入了一个能源效率较高的全新高峰。
飞机越来越大,越来越安静。
涵道比是一个重要的变化。
过去,涵道比较低,而今涵道比超过了14当然,灵活性是这个构成的地方。
四、航空发动机技术的未来展望未来航空发动机技术的主要发展趋势定在高效、生态、环保与安全方向上。
越来越多的新材料的应用将使发动机的性能越来越好。
飞行器领域的专家认为,未来十年内,飞行器将采用更加环保、更加节能的发动机。
航空发动机发展史
航空发动机发展史航空发动机诞生一百多年来,主要经过了两个阶段:前40年(1903~1945),为活塞式发动机的统治时期;后60年(1939~至今),为喷气式发动机时代。
在此期间,航空上广泛应用的是燃气涡轮发动机,先后发展了直接产生推力的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。
亦派生发展了输出轴功率的涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。
一、活塞式发动机统治时期很早以前,我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔,也曾作过各种尝试,但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。
最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试,但因为发动机太重,都没有成功。
到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,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。
在两次世界大战的推动下,活塞式发动机不断改进完善,得到迅速发展,第二次世界大战结束前后达到其技术的顶峰。
发动机功率从近10kW提高到2500kW 左右,功率重量比(发动机功率与发动机质量的重力之比,简称功重比,计量单位是kW/daN)从0.11kW/daN提高到1.5kW/daN,飞行高度达15000m,飞行速度从16km/h提高到近800km/h,接近了螺旋桨飞机的速度极限。
20世纪30~40年代是活塞式发动机的全盛时期。
活塞式发动机加上螺旋桨,构成了所有战斗机、轰炸机、运输机和侦察机的动力装置;活塞式发动机加上旋翼,构成所有直升机的动力装置。
航空发动机的发展历史
航空发动机的发展历史在19世纪末,德国工程师尤安·奥托·里登贝恩设计了第一台可用于飞行器的内燃机,这是一台四冲程发动机。
然而,当时的技术和材料限制,使得这台发动机的重量过重,难以用于实际的飞行器上。
不过,这台发动机的诞生明确了未来发动机的发展方向。
到了20世纪初,法国工程师亨利·贝格涅(Henri Breguet)和英国工程师亨利·罗伊斯(Henry Royce)分别独立开发了第一台成功的航空发动机。
贝格涅设计了一种具有较高功率输出的内燃机,他的设计大大改善了航空器的性能。
而罗伊斯的发动机更加注重可靠性和耐用性,他的设计成为了英国皇家空军在两次世界大战期间的首选发动机。
随着航空工业的发展,第一次世界大战期间,航空发动机得到了巨大的发展。
德国的奥托·魏茨克(Otto Weisskopf)在1913年研发出了第一台具有可变推力功能的涡桨发动机,使得飞机能够在起飞和巡航时根据需要调整推力。
20年代末,美国科学家弗兰克·惠特尔(Frank Whittle)和德国工程师汉斯·冯·奥罗(Hans von Ohain)几乎同时研制出了喷气式发动机。
这标志着航空发动机的革命性进步,推动了喷气式飞机的发展。
在第二次世界大战期间,喷气式发动机得到了广泛的应用。
英国的惠特尔喷气式发动机首次装备在飞机上,在英国皇家空军成功进行了飞行测试。
在德国,汉斯·冯·奥罗开发的发动机被用于德国空军的喷气式战斗机。
与此同时,美国工程师弗兰克·韦尔(Frank Whittle)和约翰·塞尔德里奇(John Seidrich)也研发出了燃烧室前置的喷气式发动机,成为美国军航领域的重要突破。
随着第二次世界大战结束,航空工业进入了一个高速发展的时期。
冷战的到来催生了许多新技术的出现。
引进了电子控制系统、复合材料和降噪技术等等,使得航空发动机在性能、可靠性和效率方面都取得了新的突破。
飞机发动机的发展历程
飞机发动机的发展历程飞机发动机的发展历程可以追溯到19世纪末20世纪初的早期阶段。
以下是飞机发动机的一些重要里程碑:1.德里克索莫铁器时代(19世纪末):第一台飞机发动机是由法国工程师德里克索发明的。
这台二冲程汽油发动机是水冷式的,可提供大约20马力。
然而,这种发动机太重且效率低下,无法应对未来飞机的需求。
2.莱特兄弟的成功(1903年):美国莱特兄弟是第一位成功飞行的人。
他们使用了一台由自己设计和制造的内燃机。
这台发动机采用了4冲程循环原理,燃料是汽油,并且采用了点火火花塞。
这一创新使飞机发动机实现了可靠的动力输出。
3.一战时期的发展(1914-1918年):第一次世界大战加速了航空技术的发展。
飞机在军事用途上得到了广泛应用。
这一时期见证了多种发动机类型的出现,如水冷式发动机、空冷式发动机和倒转V型发动机等。
4.喷气发动机的诞生(1930年代):在1930年代初,英国发明家弗兰克·惠特利成功地构建了第一种喷气式发动机。
这种发动机采用了压气机和燃烧室的组合,以喷气的方式产生推力。
喷气发动机的推出打破了传统螺旋桨推进系统的限制,为实现更高速度和高空飞行提供了可能。
5.二战后的进步(1945年以后):二战结束后,航空技术迅速发展。
喷气式发动机得到改进,并引入了新的冷气推力增强(阿夫雷特效应)和涡轮增压技术。
冷气推力增强通过将空气引入发动机周围的超音速管道来增加推力。
涡轮增压则通过利用排气气流来增加进气发动机的压力,从而提高发动机性能。
6.现代航空技术(2000年以后):近年来,航空技术取得了巨大的进步。
先进的数字控制系统和轻质复合材料的使用使发动机更强大、更经济高效。
涡扇发动机和涡轮螺旋桨发动机是当前商用飞机发动机的主流,其高效性和环保性能使得航空工业发展迅速。
以上是飞机发动机发展的一些关键历程,这些里程碑性的技术进步推动了飞机性能的提升,并推动了航空工业的快速发展。
航空发动机发展历程
航空发动机发展历程
航空发动机是飞机的核心部件之一,它的发展历程也是航空工业发展历史的重要组成部分。
随着航空技术的不断进步和需求的不断提高,航空发动机经历了从最初的活塞式发动机到现代的高涵道比涡扇发动机的转变。
20世纪初期,活塞式发动机是航空发动机的主流。
它们采用往复运动的活塞来压缩燃料混合物,然后点燃并产生推力。
这种发动机的缺陷是重量大、功率小、燃油消耗大、噪音大等。
到20世纪40年代中期,涡轮喷气式发动机开始进入市场。
它们利用高温高压气体驱动涡轮,从而带动飞机的推进。
这种发动机具有功率大、重量轻、燃油经济等优点,但其高温高压的工作环境使其耐久性和可靠性都受到了挑战。
20世纪60年代,高涵道比涡扇发动机开始成为主流。
这种发动机通过喷出大量的气流来产生推力,其高涵道比设计使得其能够更好地适应高空巡航,进一步提高了飞机的效率和经济性。
随着科技的不断进步,涡扇发动机的性能不断提高,同时也推动了航空业的发展。
目前,航空发动机已经发展到了涡扇发动机的第四代水平,这些发动机具有更高的安全性、更低的噪音和更好的燃油经济性。
未来,随着科技的不断进步,我们可以期待着更先进、更高效的航空发动机的出现,为航空业的发展注入新的动力和活力。
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航空发动机的发展历程
航空发动机的发展历程航空发动机是航空器飞行的动力装置,也是现代航空技术的核心之一。
它的发展历程可以追溯到19世纪末的内燃机时代。
本文将从早期的蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机,为读者介绍航空发动机的发展历程。
一、蒸汽动力时代19世纪末,蒸汽机成为了最早的航空发动机。
法国工程师德尔夫尔提出了一种使用蒸汽推动的飞机设计,并于1884年成功试飞。
这标志着航空发动机的诞生。
然而,蒸汽动力的航空发动机存在着重量大、效率低等问题,无法满足航空器的需求。
二、内燃机时代20世纪初,内燃机的发明和发展推动了航空发动机的进一步发展。
德国工程师奥托·德尔夫尔斯于1892年发明了第一台四冲程汽油内燃机,为航空发动机的发展奠定了基础。
1903年,莱特兄弟的飞机首次成功飞行,他们采用了由自己改进的内燃机作为动力。
此后,内燃机逐渐成为了航空发动机的主流。
三、涡轮喷气发动机时代20世纪30年代,涡轮喷气发动机的出现彻底改变了航空发动机的格局。
1939年,德国工程师汉斯·冯·奥汉恩将涡轮技术应用于飞机发动机,成功研制出了世界上第一台喷气式发动机-HE S1。
涡轮喷气发动机以其高推力、高速度和高效率的特点成为了当时航空工业的宠儿。
四、涡扇发动机时代20世纪50年代,涡扇发动机的问世开创了航空发动机的新纪元。
涡扇发动机是在喷气发动机的基础上进一步发展而来的,它通过在喷气流前加装一个多级压气机和一个大直径的风扇来提高推力和效率。
涡扇发动机以其较低的噪音、较低的燃油消耗和较高的推力成为了现代喷气式飞机的首选发动机。
五、高温合金和复合材料的应用近年来,随着材料科学和工艺技术的进步,高温合金和复合材料在航空发动机中的应用越来越广泛。
高温合金能够承受高温和高压的环境,提高了发动机的工作效率和寿命。
复合材料的轻量化和高强度特性使得发动机更加节能环保。
六、研发新一代发动机当前,航空发动机的研发方向主要集中在提高推力、降低燃油消耗和减少噪音。
航空发动机技术的发展及未来发展趋势
航空发动机技术的发展及未来发展趋势航空发动机技术是现代民航业的核心技术之一。
它的发展轨迹,除了反映了人类探究科技前沿的勇气和智慧,更体现了机械工业产业竞争的残酷和对未来需求的洞见。
本文旨在探讨航空发动机技术的发展历程以及未来发展趋势。
一、航空发动机技术的发展历程航空发动机的历史源远流长。
从最早的蒸汽机、内燃机,到现代的高压涡扇发动机和无人机电动发动机,发动机的技术不断创新,不断演进。
20世纪初期,飞机还使用的是螺旋桨、活塞式发动机。
随着航空工业的发展,1930年代引入了涡轮增压技术。
20世纪40年代,轴流涡扇发动机被认为是航空发动机技术发展历程中的重要一步。
1960年代,喷气式发动机的涡喷发动机逐步取代了活塞式发动机的市场份额。
80年代,高涵道比涡扇发动机诞生,大幅提高了发动机的效率。
目前,随着无人机市场的不断扩大,电动发动机也成为了航空发动机技术发展的新宠。
它不仅能够为无人机提供实现自主起降、远程飞行、近地观测等多项功能,还对环保产生了重要影响。
二、未来发展趋势未来,航空发动机技术的发展将面临更广泛、更复杂、更高效的需求。
为了应对未来的发展趋势,航空发动机技术将呈现出以下几种方向的趋势:1. 电动化:未来的航空发动机技术将更加电动化。
随着电池技术的进步,电动发动机已经逐步取代传统内燃机发动机,这一趋势在未来会愈加明显。
未来的电动发动机将更加高效、轻便、紧凑,使航空器更加环保、更加安全,同时也将为航空业带来新的机遇。
2. 数据化:未来的航空发动机技术将更加关注数据化技术的应用。
航空器通过智能化技术获得的数据将为航空发动机技术的研究和开发提供更多更精确的数据支持。
通过数据分析,可以让航空业更好地预判飞行姿态,增强远程自主控制能力,提高航空器的安全性和效率。
3. 材料升级:未来的航空发动机技术将重点推进新材料的研发和应用。
这些材料包括高温合金、复合材料、纳米材料等。
新材料能够更加轻便、更加耐用、更加高效,因此将在未来的航空发动机技术中占据重要的位置。
航空发动机的发展历史及工作原理
飞机开始用于军事用途,对航空发动机的需求增加。
活塞发动机时代
20世纪20年代至40 年代:活塞发动机成 为主流动力装置。
第二次世界大战期间: 活塞发动机的制造规 模和性能达到高峰。
20世纪30年代:随 着材料和制造技术的 进步,活塞发动机的 性能得到提升。
喷气发动机时代
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喷气发动机
工作原理
喷气发动机通过高速喷射 燃料和空气混合物产生推 力,其工作原理与活塞发 动机截然不同。
高速飞行
喷气发动机适合高速飞行, 能够在短时间内加速至最 大速度,使飞机达到较高 的飞行速度。
广泛应用
喷气发动机广泛应用于现 代民航客机、战斗机和轰 炸机等。
涡轮发动机
工作原理
涡轮发动机利用燃气在涡轮中膨胀产生动力,驱 动压气机和风扇旋转,产生推力。
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20世纪40年代
喷气发动机的发明,标志 着航空发动机进入新的时 代。
20世纪50年代
喷气发动机的制造技术和 材料取得突破,性能得到 显著提升。
冷战期间
喷气发动机成为军用飞机 和导弹的主要动力装置。
涡轮发动机的崛起
20世纪60年代至今
涡轮发动机在民航和军用领域得到广泛应用。
20世纪70年代
涡扇发动机的出现提高了燃油效率和推进效率。
活塞发动机
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早期航空发动机类型
活塞发动机是早期飞机的主要动力来源,其工作 原理是通过燃料燃烧产生高压气体,推动活塞运 动,进而驱动螺旋桨旋转。
效率与功率
活塞发动机的效率与功率相对较低,且随着飞行 速度的增加,功率逐渐下降,限制了飞机的性能。
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应用范围
目前活塞发动机主要用于轻型飞机、直升机和部 分小型公务机。
航空发动机的发展历史
涡扇发动机在燃油效率、推进效率和噪音控制方面具有明显优势,逐渐成为现代民航客机的主要动力来源。
涡扇发动机的崛起
现代涡轮发动机具有较高的推重比、燃油效率和可靠性,能够提供更好的飞行性能。
高性能
通过采用先进的材料和设计技术,现代涡轮发动机的油耗较低,有助于降低航空运输成本。
低油耗
现代涡轮发动机具有较长的使用寿命和维护周期,降低了运营成本和维护难度。
发展趋势
随着技术的不断进步,航空发动机的研发和生产成本也在不断增加,同时需要解决新型材料和制造工艺的可靠性和耐久性问题。
挑战
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早期喷气式发动机的挑战与突破
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喷气式发动机的优势与影响
总结词:喷气式发动机的高推进效率和轻量化特点使其成为航空工业的主流发动机,对航空运输、军事和民用领域产生了深远的影响。
03
涡轮发动机的时代
喷气时代的开启
涡轮喷气发动机的出现,标志着航空工业进入喷气时代,实现了超音速飞行。
英国的领先地位
英国在涡轮喷气发动机的研发上处于领先地位,为世界航空工业的发展做出了重要贡献。
早期发展
起源与早期发展
活塞式发动机的进步
进步
随着技术的发展,活塞式发动机在功率和效率方面得到了显著提升,成为了早期航空器的主要动力装置。
应用
活塞式发动机广泛应用于飞机、直升机和无人机等领域,为航空器的起飞、巡航和降落提供了稳定可靠的动力。
早期航空发动机具有功率小、重量大、油耗高等特点,但随着技术的不断进步,这些缺点逐渐得到改善。
技术进步与挑战
随着技术的不断进步,涡轮喷气发动机的推力和效率得到显著提升,但同时也面临着燃油效率低、噪音大等挑战。
航空发动机历史
航空发动机历史介绍航空发动机是飞机的核心部件,它负责提供动力以推动飞机在空中飞行。
航空发动机的发展历史可以追溯到19世纪末20世纪初,随着航空技术的不断进步,航空发动机也经历了多个阶段的演进和改进。
本文将深入探讨航空发动机的历史发展,介绍各个阶段的重要发展和突破。
甲壳虫式发动机的诞生早期的航空发动机在航空发动机出现之前,飞机通常是通过螺旋桨手摇式发动机进行推动。
这种发动机的动力十分有限,无法满足飞机长时间飞行的需求。
为了解决这个问题,人们开始研发更加高效的航空发动机。
1903年,著名发明家奥托·冯·利利登塞尔(Otto von Lilienthal)发明了一种新型发动机——甲壳虫式发动机。
甲壳虫式发动机的原理甲壳虫式发动机基于内燃机原理,通过燃烧燃料产生的气体压力驱动活塞,从而带动螺旋桨转动。
这种发动机结构简单,重量轻,功率较高,大大提高了飞机的飞行速度和高度。
甲壳虫式发动机的诞生标志着航空发动机迈向了一个新的时代。
喷气式发动机的出现渦輪噴射發動機20世纪30年代,德国工程师汉斯·冯·奥汀汉(Hans von Ohain)和弗里茨·韦克斯尔(Fritz Wrtz)独立发明了第一个喷气式发动机——渦輪噴射發動機。
这种发动机通过将空气加热并喷射出来产生推力,与传统发动机不同的是,它不需要螺旋桨来提供推力。
喷气式发动机的优势相比于传统的螺旋桨发动机,喷气式发动机具有许多优势。
首先,喷气式发动机的动力更大,可以推动飞机飞行更远更高。
其次,喷气式发动机的结构更简单,维护成本更低。
此外,喷气式发动机的噪音更小,燃料效率更高。
因此,喷气式发动机迅速取代了螺旋桨发动机,成为现代航空发动机的主流。
高涵道比涡扇发动机的革新高涵道比涡扇发动机的原理高涵道比涡扇发动机是20世纪60年代发展起来的一种新型航空发动机。
它通过增加涡扇发动机的涡轮级数和改进涡轮的设计,提高发动机的推力和燃烧效率。
中国航空发动机发展历史的感受和收获
中国航空发动机发展历史的感受和收获中国航空发动机的发展历程可以追溯到上世纪50年代初。
当时,中国刚刚建立了自己的航空工业体系,但面临着航空发动机技术落后的窘境。
为了摆脱对进口发动机的依赖,中国决定自己研发发动机,开始了漫长而艰苦的探索之旅。
在经历了多次失败后,中国终于于1960年代初研制成功了第一台航空发动机,即“56-1”发动机。
这标志着中国航空发动机技术的起步,也为中国航空事业的发展奠定了基础。
然而,由于各种原因,这台发动机并未大规模应用于实际生产中。
随后的几十年里,中国航空发动机的发展一直处于起步和试错的阶段。
无论是在技术研发上还是在市场应用上,中国都面临着巨大的挑战。
然而,正是这些挑战推动着中国航空发动机技术的不断进步。
在技术研发方面,中国航空发动机企业积极引进和消化吸收国外先进技术,同时加强自主创新。
经过多年的努力,中国航空发动机企业逐渐掌握了一系列关键技术,例如高温合金材料、涡轮叶片制造技术、燃烧室设计等。
这些技术的突破为中国航空发动机的进一步发展打下了坚实的基础。
在市场应用方面,中国航空发动机企业积极拓展国内外市场。
他们与国内外航空公司和飞机制造商合作,推动中国航空发动机在实际飞行中的应用。
与此同时,中国航空发动机企业还积极参与国际市场竞争,争取在国际市场上占据一席之地。
这些努力逐渐使中国航空发动机在国际市场上获得认可,为中国航空发动机企业的发展带来了新的机遇。
中国航空发动机发展历史的感受是,中国航空发动机技术的发展并非一帆风顺,而是经历了无数的失败和困难。
然而,正是这些失败和困难激发了中国航空发动机企业的创新精神和奋斗精神。
他们不断挑战自己,迎接各种挑战,努力提高自身的技术水平和市场竞争力。
中国航空发动机发展历史的收获是,中国航空发动机技术在过去几十年里取得了巨大的进步。
中国航空发动机企业已经能够研制出一系列先进的航空发动机,并在国内外市场上得到了广泛应用。
他们的技术水平和市场竞争力不断提高,为中国航空事业的发展做出了重要贡献。
航空发动机的发展前景
航空发动机的发展前景随着全球航空业的快速发展,航空发动机作为飞机的核心部件,其性能和技术的不断提升已成为推动航空业不断进步的关键因素。
本文将从航空发动机的发展历程、未来趋势等方面探讨航空发动机的发展前景。
一、航空发动机的发展历程航空发动机的发展可以追溯到19世纪末期,当时航空发动机还处于萌芽阶段,功率和效率都很低。
随着科技的不断进步,航空发动机的技术得到了迅速发展,经历了活塞发动机、涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机等不同阶段。
1、活塞发动机阶段活塞发动机是早期航空发动机的一种,其工作原理是利用汽缸中燃料的燃烧产生高压气体推动活塞运动,从而转化为飞机的动力。
然而,随着飞行速度的不断提高,活塞发动机的功率和效率逐渐无法满足需求,逐渐被更先进的涡轮喷气发动机所取代。
2、涡轮喷气发动机阶段涡轮喷气发动机是一种将空气吸入后,通过高温高压的燃烧室将其加速到超音速状态,然后通过喷嘴高速喷出产生推力的发动机。
这种发动机具有较高的推进效率和速度,但同时也存在着噪音大、燃料消耗高等问题。
3、涡轮风扇发动机阶段为了解决涡轮喷气发动机的不足,人们发明了涡轮风扇发动机。
这种发动机在涡轮喷气发动机的基础上增加了风扇,既增加了推力,又降低了噪音和燃料消耗。
目前,大部分民用飞机所使用的发动机都是涡轮风扇发动机。
二、航空发动机的未来趋势随着科技的不断发展,航空发动机的未来发展将更加注重环保、节能和安全。
以下是一些可能的未来趋势:1、更高的推力与更低的油耗未来的航空发动机将会朝着更高推力和更低油耗的方向发展。
通过优化设计和新材料的应用,发动机的效率和性能将得到进一步提升,从而降低飞机的油耗和排放。
2、智能化与可靠性智能化技术将在航空发动机中得到广泛应用,例如通过传感器和计算机控制系统对发动机的工作状态进行实时监控和调整,以提高发动机的可靠性和使用寿命。
此外,智能诊断和健康管理系统也将被广泛应用于航空发动机,以便更早地发现潜在问题并采取预防措施。
飞机发动机发展历程
飞机发动机发展历程飞机发动机发展历程始于20世纪初,随着科技的进步和需求的增长,飞机发动机在性能、工艺和材料方面都得到了重大的突破和改进。
本文将从早期的蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机,总结出飞机发动机发展的主要里程碑。
第一阶段:蒸汽动力(19世纪末至20世纪初)早期的飞机发动机基本上使用蒸汽动力,其中最有代表性的是美国著名飞行家莱特兄弟使用的内燃机飞行器发动机。
蒸汽动力的不足之处在于重量和功率比不高,对机身结构和空气动力学效能的要求高。
第二阶段:活塞引擎(20世纪20年代至50年代)活塞引擎是飞机发动机的重要里程碑,它将航空发动机技术推向了新的高度。
早期的活塞引擎包括液冷和空冷两种,液冷活塞发动机由于复杂性和重量问题逐渐被空冷活塞发动机取代。
活塞引擎的飞机在二战期间发挥了重要作用,同时也在民航领域广泛使用。
第三阶段:涡轮风扇引擎(20世纪50年代至70年代)涡轮风扇引擎的出现标志着飞机发动机进入一个新的发展阶段。
涡轮风扇引擎利用燃气涡轮原理,通过高速旋转的涡轮推动空气进入压缩机,并产生推力。
这种引擎具有较高的推力和燃油经济性,并且噪音低,成为民航飞机的主流发动机。
第四阶段:高涵道比涡轮风扇引擎(20世纪70年代至今)高涵道比涡轮风扇引擎以其更高的效率和更低的燃油消耗率,成为现代航空发动机的代表。
它在设计上增加了风扇的直径,使得发动机能够更有效地推动空气。
高涵道比涡轮风扇引擎具有更好的经济性和环保性能,广泛应用于大型客机和远程飞行。
第五阶段:新一代发动机技术(21世纪至今)随着航空业的快速发展和对更高性能的需求,新一代发动机技术已经出现。
其中最值得注意的是超高涵道比涡扇引擎和无人机用发动机。
超高涵道比涡扇引擎进一步提高了效率和推力,并减少了噪音和排放。
无人机发动机的需求方面则更注重轻量化和高效能。
飞机发动机的发展历程是科技进步和需求驱动的结果。
从蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机,飞机发动机的性能和性格得到了巨大的提升。
航空发动机发展历程
航空发动机发展历程航空发动机是现代飞机的核心部件之一,它是发动机转化燃料能为飞机提供推力的关键装置。
航空发动机的发展历程经历了数十年的科技进步和不断创新,以下就航空发动机的发展历程进行简要介绍。
20世纪初,飞机的发动机主要采用内燃机和蒸汽机。
内燃机具有较高效率和较小的体积与重量,但是其输出功率相对较低。
蒸汽机虽然输出功率较大,但其复杂的结构和低效率限制了其发展。
随着航空的不断发展,内燃机逐渐成为主流。
在内燃机的背景下,涡轮增压发动机的出现标志着航空发动机的重要突破。
涡轮增压发动机采用了涡轮增压装置,在高空度过压缩空气,增加发动机输出的空气量和功率。
这使得飞机能够在高海拔环境中维持足够的推力,并大大提高了飞机的高空性能。
在二战期间,航空发动机得到了迅速的发展和应用。
德国的喷气式发动机和英国的涡喷式发动机成为战争中的关键技术。
喷气式发动机利用喷射燃烧产生的高速气流推动飞机,极大地提高了飞机的速度和推力,成为航空发动机的重要里程碑。
20世纪50年代,涡扇发动机的出现进一步推动了航空发动机的发展。
涡扇发动机具有高效率、低噪音和低排放的特点,成为现代客机和军用飞机的首选发动机。
涡扇发动机的推进效率大大提高,使飞机能够飞得更高更远,同时也大大减少了对环境的污染。
到了20世纪80年代,航空发动机进入了数字化和智能化时代。
电子控制系统的应用使得发动机的控制更加精确和可靠。
同时,材料科学的进步也为发动机部件的设计和制造带来了新的突破。
耐高温合金、复合材料和先进的涂层技术使发动机在高温高压的工作环境下具备了更长的使用寿命和更高的可靠性。
航空发动机的发展历程是一部不断追求高效、低噪音和环保的技术进步史。
目前,提高燃烧效率、减少噪音和减少排放已成为航空发动机技术的主要方向。
气涡发动机、超音速飞机和无人机等新兴领域的发展也对航空发动机提出了新的挑战和要求。
总之,航空发动机作为现代飞机的核心部件,经历了数十年的科技进步和不断创新。
飞机发动机的发展历程
飞机发动机的发展历程飞机发动机是现代航空工业中最重要的关键技术之一,航空发动机的发展对飞机的运行性能和航程都有着决定性的影响。
下面我们将从早期的蒸汽动力飞机到现代的喷气发动机来回顾飞机发动机的发展历程。
早在19世纪末,人们就开始探索用于飞行的动力,最早的飞机发动机是蒸汽动力。
1884年,英国工程师霍普基尔斯(Herbert Akroyd Stuart)发明了一种蒸汽发动机,称为霍普基尔斯循环发动机。
这种发动机结构简单,但效率低下,无法满足飞机的需求。
随着内燃机的出现,飞机的动力问题得到了解决。
1903年,美国兄弟莱特成功制造出第一架能够自由起降的飞机,他们使用的是自制的内燃发动机。
这一成功标志着飞机发动机的革命性进步,蒸汽动力逐渐被淘汰。
接下来的几十年间,飞机发动机的发展经历了不断改进和革新的过程。
1920年代,涡轮喷气发动机的原型出现。
1930年代,西方国家基本确定了涡轮喷气发动机的发展方向,并相继投入使用。
第二次世界大战期间,喷气发动机得到了大规模的发展和应用。
德国人发明了双流涡轮喷气发动机,并应用在他们的喷气式战斗机上,使其性能大幅度提升。
同一时期,美国人则发明了涡轮螺旋桨发动机,用于提高战斗机的升力和速度。
战后,喷气发动机得到了更加广泛的应用。
20世纪50年代,苏联科学家发明了高空高速飞机的涡轮喷气发动机,使得飞机的续航能力大大增加。
同时,各国纷纷研发改进和新型的喷气发动机,使得飞机的性能水平达到了一个新的高度。
到了20世纪60年代,人们又开始试图开发更高级别的发动机。
1969年,美国的勃兰登·雅各布斯的研发团队在喷气发动机上进行了一次重大的突破,发明了涡扇发动机。
这一发动机搭载在了波音747飞机上,成为了世界上第一架商用的宽体喷气飞机。
涡扇发动机的出现使得大型飞机的运输效率大大提高。
从那时起,喷气发动机在不断发展和创新,并得到了广泛应用。
现代的喷气发动机在结构和材料上有了巨大的突破,使得飞机的性能进一步提高。
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1.1 人类的飞天之梦
两千多年前的风筝
世界上目前公认最早 的重于空气的飞行器
它是如何飞起来的
一千多年以前的 “孔明灯”
世界上最早的、最原 始的热气球
现代热气球的鼻祖
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关于民间神话传说
嫦娥奔月(图1) 舜帝的斗笠(图2) 风神演义中的雷震子 达·芬奇笔下的“扑翼机”(图3) 事实证明:依靠人力飞行是不可能的
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图1 嫦娥奔月
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图2 舜帝的斗笠
图3 达·芬奇笔下的"扑翼机 "
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气球、飞艇、无动力的滑翔机
飞上天有三种基本的途径:
基于阿基米德浮力的原理
热气球、包括氢气、氦气球,包括飞艇
基于直接有升力的飞行
火箭、垂直起落的飞机
基于柏努利定律,以速度换取升力的飞行
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活塞式发动机时期
活塞式发动机的发展
飞机用于战争目的推动航空蓬勃发展 早期液冷式、气冷发动机 两次世界大战推动发动机的性能提高:
单机功率从不到10 kW增加到2500 kW左右 螺旋桨飞机的V从16km/h提高到近800 km/h 飞行高度达到15000 m
到40年代末,活塞发动机达到了发展的顶峰
固定翼飞机、直升机、旋翼机
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补充:关于飞机发动机的知识
飞机的组成?
机身 机翼 尾翼 起落架 飞机动力装置-发动
机 飞机操纵系统 各种其它设备
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补充:关于飞机发动机的知识
飞机是如何产生升力?
对于忽略重力位能的定熵绝能不可压流
贝努利方程
美国通用电气公司的J47轴流式涡喷发动机 苏联克里莫夫设计局的RD-45离心式涡喷发动机 推力2650daN左右,推重比为2~3 它们分别在装在F-86和米格-15战斗机上服役。这
两种飞机在朝鲜战争期间展开了你死我活的空战
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涡轮喷气发动机
50年代末至60年代初,各国研制了M2飞机的一 批涡喷发动机
F-22/F119具有第四代战斗机代表性特征-超声速巡航、短距起落、超机动性和隐身能 力
超声速垂直起飞短距着陆的JSF动力装置 F136正在研制之中,预计将于2010~2012年 投入服役。
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民用发动机的研制
20世纪70年代
第一代推力在20000daN以上的高涵道比 (4~6)涡扇发动机投入使用
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军用涡扇发动机
20世纪60年代
英、美研制出斯贝-MK202和TF30
用于英国购买的“鬼怪”F-4M/K战斗机和美国的 F111(后又用于F-14战斗机)
在70~80年代各国研制出推重比8的涡扇发动 机
开创了大型宽体客机的新时代
90年代中期
装备波音777投入使用的第二代高涵道比 (6~9)涡扇发动机的推力超35000daN
通用电气公司GE90-115B在2003年2月创造了 56900daN的发动机推力世界纪录。
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目前,普·惠公司正在研制新一代涡扇 发动机PW8000齿轮传动涡扇发动机
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,居航空动力的主
导地位
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活塞式发动机时期
早期飞机动力源问题的解决过程
飞机动力源问题未解决导致屡次飞行失败 使用蒸气机作为动力源,质量过重 1810年,英国科学家凯利发现了飞行原理 1876年,德国工程师奥托试制成热效率高于
如J79、J75、埃汶、奥林帕斯、阿塔9C、R-11和R13
推重比已达5~6
60年代中期用于M3飞机的J58和R-31 70年代初,用于“协和”超声速客机的奥林帕
斯593涡喷发动机定型 从此再没有重要的涡喷发动机问世
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涡扇发动机
涡扇发动机的发展来自于民用发动机
1959年定型的英国康维
如美国的F100、F404、F110,西欧三国的RB199, 前苏联的RD-33和AL-31F
装备第三战斗机,如F-15、F-16、F-18、“狂风”、 米格-29和苏-27
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目前,推重比10涡扇发动机投入服役
美国F-22/F119、西欧EFA2000/EJ200和法国 的“阵风”/M88
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一、课程教学大纲说明
考核方法
考核方式
考试课 闭卷、笔试 平时成绩15分、卷面成绩85分
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二、课堂要求
课堂纪律
不准迟到 旷课10次及以上取消考试资格 上课期间保持安静等
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三、课程主要内容
航空发动机的历史回顾 热工气动基础 航空发动机原理部分 航空发动机构造部分
由于这个低压带会随着空气离机身的距离增加 而恢复到常压,因此整体看来形状像是一个以 物体为中心轴、向四周均匀扩散的圆锥状云团。
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燃气涡轮发动机时期
第二个时期:从第二次世界大战结束至今
60年来,航空燃气涡轮发动机取代了活塞式 发动机
开创了喷气时代,居航空动力的主导地位 喷气发动机的早期设想
1937年,英国的惠特尔和德国的奥海因 分别研制成功离心式涡轮喷气发动机WU 和He-S3B
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涡轮喷气发动机
1939年8月27日率先装在亨克尔公司的He-178 飞机上试飞成功
这是世界上第一架试飞成功的喷气式飞机
开创了喷气推进时代和航空事业的新纪元
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活塞式发动机时期
活塞式发动机固有的缺陷
功率与重量的矛盾
发动机功率与飞行速度的三次方成正比 发动机功率的增加,将导致发动机重量迅速增大
(接近三次方关系)
螺旋桨的局限
接近音速时,导致螺旋桨工作不稳定,推进效率 急剧下降
“音障”的出现
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音障
音障是一种物理现象,当物体(通常是航空器) 的速度接近音速时,将会逐渐追上自己发出的 声波。声波叠合累积的结果,会造成震波 (Shock Wave)的产生,进而对飞行器的加速 产生障碍,而这种因为音速造成提升速度的障 碍称为音障。
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航空发动机原理与构造
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航空发动机原理
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课程教学说明
归属单位
课程编号
开课学期
3
总学时数
72学时
学分
适用专业
ME
首选教材
航空发动机原理与构造.中国民航大学校内讲 义
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一、课程教学大纲说明
本课程与其它课程的联系
世界上第一台涡扇发动机 涵道比有0.3和0.6,推力为5730daN 耗油率比同时期的涡喷发动机低10%~20% 用于VC-10、DC-8和波音707客机
涡扇发动机两个发展方向
低涵道比的军用加力发动机 高涵道比的民用发动机
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34
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主要先修课程:气体动力学、工程热力学 主要后续课程:专业英语、发动机机型
课程的性质
机务专业(ME)专业必修课
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一、课程教学大纲说明
课程的作用与任务
掌握航空发动机的基本工作原理和特性以及 基本结构
了解航空发动机各主要工作系统的组成、工 作原理
为今后从事相关飞机发动机维修工作打下理 论基础
p1
1 2
V 1
2
p2
1 2
V22
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补充:关于飞机发动机的知识
飞机的起飞过程
飞机的降落过程
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航ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ发动机发展历史
航空发动机百年历史可分为两个时期:
第一个时期从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
2020/4/19
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音障
在物体的速度快要接近音速时,周边的空气受 到声波叠合而呈现非常高压的状态,因此一旦 物体穿越音障后,周围压力将会陡降。
在比较潮湿的天气,陡降的压力所造成的瞬间 低温可能会让气温低于它的露点(Dew Point) 温度,使得水汽凝结变成微小的水珠,肉眼看 来就像是云雾般的状态。
推力为11 000~16 000daN 涵道比11,耗油率下降9%
罗罗公司生产的喘达系列发动机
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发动机GE90-115B
2020/4/19
波音777-300ER大型双发旅客机
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46
活塞式发动机
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喷气发动机的早期设想
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世界上第一台实用的涡轮喷气发动机是德国的 尤莫-004
1942年7月18日德国工程师把He-S3B装在梅塞施米 特Me-262飞机上试飞成功