航空发动机的种类与结构ppt
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航空发动机分类及发动机结构
» 大气温度越高, 则空气的密度越低
» 飞行高度越高, 空气的密度也越低;
–飞行速度越大, 则进入发动机的空气流量也越多;
–压气机转速越高, 进入发动机的空气流多。
• 性能参数
– 总压恢复系数
• 进气道进口处的气流速度取决于飞行速度,而进气道出口处气
流速度取决于发动机的工作状态。
• 进气道出口处的总压与来流总压之比。
考虑因素：飞行速度，进气道位置，飞行环 境
⒈ 采用收敛形进气道，减弱气流迎角的不利影 响
• 直升机常使用垂直或大坡度升、降飞行方式，这 使得发动机处于大气流迎角的条件下工作。所谓气 流迎角是指气流方向与发动机轴线间的夹角。在直 升机下降与下滑的过程中会出现正迎角，而在爬高 与悬停时会出现负迎角。大迎角会使发动机进口气 流的均匀性遭到很大的破坏，甚至发生气流分离， 这不仅增大了流动损失，而且会影响压气机的稳定 工作。为了减弱这些影响，改善气流的不均匀性， 涡轮轴发动机的进气道唇口做成亚声速翼剖面，内 通道做成具有大的收敛性通道。
进气道种类 1：亚音速进气道 ① 收敛型 ② 扩散性 2：超音速进气道 ① 内压式 ② 外压式 ③ 混合式
• 收敛形亚声速进气道 :
– 空气在收敛形亚声速进气道内的流动分两种情况：
– ⑴ 当飞行速度大于压气机进口处的气流速度时，在管外，即 从0-0截面到进气道进口处（01－01截面），流速减小，压力 和温度升高，通过冲压压缩空气，而进入进气道以后，在收 敛形通道内，气流速度略有增加，压力和温度略有降低。由 于空气流入压气机时的速度小于飞行速度，故1-1截面的气流 压力和温度高于0-0截面处的压力和温度。
• 涡轮风扇发动机 （涡桨）
– 组成：由进气道,风扇,低压压气机,高压压气机,燃烧室,高压涡轮,低压涡轮 和喷管组成
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
航空发动机基本原理PPT课件
第50页/共82页
第51页/共82页
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带有外涵道的桨扇发动机
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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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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。
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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
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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
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非加力式涡扇发动机
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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
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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。
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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
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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
航空发动机及历史简介PPT课件
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活塞式航空发动机举例
P-47，绰号“雷电”，装备R-2800发动机，是美国共和飞机公司研 制的战斗机。该种机型产量达到15683架，是美国战斗机史上生产量 最大的飞机之一。
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13
活塞式航空发动机举例
R-3350，莱特公司生产的 双排气冷星型发动机， 1941年投入使用，开始时 功率为2088kW，主要用于 著名的B-29"空中堡垒"战略 轰炸机。
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涡轮喷气发动机
协和式飞机，英国和 法国联合研制的超音 速客机，最大飞行速 度2.04马赫，巡航高 度18000米。1969年， 第一架协和超音速客 机诞生，1976年1月 21日投入商业飞行。 2003年10月24日， 协和式飞机执行了最 后一次飞行，全部退 役。
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Байду номын сангаас24
涡轮喷气发动机
❖ 随着航空燃气涡轮技术的进步，人们在涡轮喷气发动机的基础上， 又发展了多种喷气发动机，如根据增压技术的不同，有冲压发动机 和脉动发动机；根据能量输出的不同，有涡轮风扇发动机、涡轮螺 旋桨发动机、涡轮轴发动机和螺桨风扇发动机等。
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燃气涡轮发动机时期概况
燃气涡轮发动机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。在技术发展的推动下，涡轮喷气发动机、涡轮风扇发 动机、涡轮螺旋桨发动机、桨扇发动机和涡轮轴发动机在不同时期 在不同的飞行领域内发挥着各自的作用，使航空器性能跨上一个又 一个新的台阶。
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35
我国航空发动机发展现状
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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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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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。
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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。
航空发动机总体结构演示幻灯片
第2章 发动机总体结构
第2.1节 航空燃气涡轮发动机的组成 第2.2节 转子支承方案 第2.3节 联轴器 第2.4节 支承结构 第2.5节 静子承力系统
1
2.1 航空燃气涡轮发动机的组成
2
2.1 航空燃气涡轮发动机的组成
3
2.1 航空燃气涡轮发动机的组成
4
2.1 航空燃气涡轮发动机的组成 1. 进气道
在燃气涡轮发动机中，发动机转子通过 支承结 构 支承于发动机机匣上。转子上承受的各种负荷 （如气体轴向力、重力、惯性力及惯性力矩等）由 支承结构承受并传至发动机机匣上，最后由机匣通 过安装节传至飞机构件中。
在发动机中，转子采用几个支承结构（支点）， 安排在何处，称为 转子支承方案 。
12
转子支承方案的表示方法（简图和代号）：
的 两 支
19
图2-7 0-2-0支承方案
图2-8 1-0-1支承方案
20
二、双转子和三转子支承方案
多转子发动机中，转子数多，支承数目多，而且低压转 子轴要从高压转子轴中心穿过，使结构复杂，但原则上仍以 每个转子分别进行处理。
与单转子发动机不同的是，有些支点不直接安装在承力 机匣上，而是装在另一个转子上，通过另一转子的支点将负 荷外传，由于这个支点是介于两个转子之间的，所以称为 中 介支点 。中介支点中的轴承，则称为 中介轴承或轴间轴承 。 在多数发动机中，采用中介支点，可使发动机长度缩短，承 力机匣数减少。但是轴间轴承的润滑较困难，轴承工作条件 较差，而且装拆也比较复杂。
图2-2 浮动套齿联轴器
16
J47 单转子涡轮喷气发动机转子的 1-3-0四支点 支承方案。
图2-3 1-3-0的四支点支承方案
17
2) 3支点方案
第2.1节 航空燃气涡轮发动机的组成 第2.2节 转子支承方案 第2.3节 联轴器 第2.4节 支承结构 第2.5节 静子承力系统
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2.1 航空燃气涡轮发动机的组成
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2.1 航空燃气涡轮发动机的组成
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2.1 航空燃气涡轮发动机的组成
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2.1 航空燃气涡轮发动机的组成 1. 进气道
在燃气涡轮发动机中，发动机转子通过 支承结 构 支承于发动机机匣上。转子上承受的各种负荷 （如气体轴向力、重力、惯性力及惯性力矩等）由 支承结构承受并传至发动机机匣上，最后由机匣通 过安装节传至飞机构件中。
在发动机中，转子采用几个支承结构（支点）， 安排在何处，称为 转子支承方案 。
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转子支承方案的表示方法（简图和代号）：
的 两 支
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图2-7 0-2-0支承方案
图2-8 1-0-1支承方案
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二、双转子和三转子支承方案
多转子发动机中，转子数多，支承数目多，而且低压转 子轴要从高压转子轴中心穿过，使结构复杂，但原则上仍以 每个转子分别进行处理。
与单转子发动机不同的是，有些支点不直接安装在承力 机匣上，而是装在另一个转子上，通过另一转子的支点将负 荷外传，由于这个支点是介于两个转子之间的，所以称为 中 介支点 。中介支点中的轴承，则称为 中介轴承或轴间轴承 。 在多数发动机中，采用中介支点，可使发动机长度缩短，承 力机匣数减少。但是轴间轴承的润滑较困难，轴承工作条件 较差，而且装拆也比较复杂。
图2-2 浮动套齿联轴器
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J47 单转子涡轮喷气发动机转子的 1-3-0四支点 支承方案。
图2-3 1-3-0的四支点支承方案
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2) 3支点方案
航空发动机结构
燃烧过程
01
02
03
油气混合
燃油与压缩后的空气混合， 形成油气混合物。
燃烧反应
油气混合物在燃烧室内进 行燃烧反应，释放出大量 的热能和气体。
产生推力
燃烧产生的高温、高压气 体推动涡轮旋转，进而推 动飞机前进。
膨胀过程
燃气膨胀
01
燃烧后的高温、高压气体从燃烧室流出，进入涡轮后的扩压器。
降低压力
02
根据燃料类型，可分为燃油发动机和 燃气涡轮发动机。
根据用途，可分为民用发动机和军用 发动机。
根据工作原理，可分为活塞发动机和 喷气发动机。
02 发动机主要部件叶片对空气进 行压缩，为燃烧室提供高压空气。
压气机的效率直接影响到发动机的性 能和燃油消耗率，因此其设计和制造 要求非常高。
高强度材料
发动机中的转子、叶片等部 件需要承受高负荷，因此需 要使用高强度材料，如镍基 合金和钛合金等。
耐腐蚀材料
发动机在高温、高湿的环境 下工作，需要使用能够耐腐 蚀的材料，如不锈钢和镍基 合金等。
制造工艺流程
01
02
03
04
铸造工艺
用于制造发动机中的涡轮叶片 、导向叶片等部件，通过将熔 融金属倒入模具中冷却成型。
振动问题
如发动机振动过大，需要检查发动机的平衡性、轴承状况 、气动稳定性等，找出振动源并采取相应措施。
保养建议
严格按照制造商提供的维护手册进行保养
按照制造商提供的保养计划，定期进行保养和检查，不要错过任何重 要的维护项目。
使用高品质的油液和耗材
选择高品质的机油、燃油、滑油等油液和耗材，可以减少发动机的磨 损和故障风险。
压气机通常由多级转子组成，每一级 转子都有一定数量的叶片，通过旋转 将空气逐级压缩。
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PPT课件
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
功率重量比——
发动机提供的功率和发动机重量之比（kW/kg）
燃料消耗率(耗油率)——
衡量发动机经济性的指标，产生1kW功率在每小时 所消耗的燃料的质量（kg/kW h)
2020/2/19
活塞式航空发动8 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
3.3 空气喷气发动机
气 球
平衡状态 反作用力 作用力
自动旋转喷灌器 喷嘴喷出高压水流的反作用力
燃烧剂 ——
液氢H2 航空煤油 肼及其衍生物N2H4 (CH3)2N2H2 混胺
2020/2/19
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
火箭发5动0 机
3、液体火箭发动机的优缺点
优点 —— 比冲高，推力范围大，能反复起动 推力大小较易控制，工作时间长 固体推进剂性能稳定，可长期贮存
缺点 —— 推进剂不宜长期贮存，作战使用性能差
星形发动机
直立式发动机
V形发动机
2020/2/19
活塞式航空发动6 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
活塞8发动机 双排14缸星形气冷发动机
2020/2/19
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
功率重量比——
发动机提供的功率和发动机重量之比（kW/kg）
燃料消耗率(耗油率)——
衡量发动机经济性的指标，产生1kW功率在每小时 所消耗的燃料的质量（kg/kW h)
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活塞式航空发动8 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
3.3 空气喷气发动机
气 球
平衡状态 反作用力 作用力
自动旋转喷灌器 喷嘴喷出高压水流的反作用力
燃烧剂 ——
液氢H2 航空煤油 肼及其衍生物N2H4 (CH3)2N2H2 混胺
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航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
火箭发5动0 机
3、液体火箭发动机的优缺点
优点 —— 比冲高，推力范围大，能反复起动 推力大小较易控制，工作时间长 固体推进剂性能稳定，可长期贮存
缺点 —— 推进剂不宜长期贮存，作战使用性能差
星形发动机
直立式发动机
V形发动机
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活塞式航空发动6 机
航空航天概论
第3章 飞行器动力系统
活塞8发动机 双排14缸星形气冷发动机
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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
更换磨损部件包括更换气缸、 轴承、密封圈等，这些部件的 更换周期取决于其磨损程度和 使用情况。
在更换部件时，应选择与原厂 相同规格和质量的部件，以确 保发动机的性能和安全性。
使用合适的润滑油
润滑油在发动机中起到润滑、冷却、 清洁和防锈的作用，使用合适的润滑 油对发动机的正常运转至关重要。
在加油过程中，应确保油液的清洁度， 防止杂质和水分进入发动机内部，从 而影响润滑效果和发动机的性能。
涡轮
总结词：能量转换
详细描述：涡轮是发动机中用于将燃烧产生的能量转换为机械能的部分，高温高压的燃气驱动涡轮旋转，涡轮 再通过传动轴将动力传递给压气机和螺旋桨，推动飞机前进。
04
火箭发动机的工作原理
推进剂燃烧
推进剂燃烧
火箭发动机通过燃烧推进剂产生大量热能， 将热能转化为动能，推动火箭升空。
推进剂类型
01
定期检查是确保飞机发动机正常 运转的重要措施。检查包括对发 动机各部件的外观检查、性能测 试以及油液分析等。
02
03
性能测试包括对发动机的功率、 燃油消耗率、排放等参数进行检 测，以评估发动机的性能状态。
04
更换磨损部件
随着发动机的使用，各部件会 逐渐磨损，如不及时更换，将 会影响发动机的性能和安全性。
固体火箭推进剂和液体火箭推进剂是两种常 见的推进剂类型，它们在燃烧效率和安全性 方面有所不同。
燃烧室压力
燃烧室压力是火箭发动机的重要参数，它影 响着发动机的推力和燃烧效率。
喷管工作原理
01
02
03
喷管形状
火箭发动机的喷管通常采 用收敛、扩张或轴对称形 状，以实现最佳的燃气膨 胀和推力输出。
喷管材料
喷管材料需要承受高温、 高压和腐蚀介质等恶劣环 境，常用的材料包括金属、 复合材料等。
航空发动机叶片
发动机叶片发动机与飞机1.发动机种类1）涡轮喷气发动机（WP）WP5、WP6、WP7、⋯⋯WP132）涡轮螺桨发动机（WJ）WJ5、WJ6、WJ73）涡轮风扇发动机（WS）WS9、WS10、WS114）涡轮轴发动机（WZ）WZ5、WZ6 、WZ8、WZ95）活塞发动机（HS）HS5、HS6、HS92.发动机的结构与组成燃气涡轮发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴承传力系统等组成。
（发动机的整体构造如下图1）三大部件中除燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成，静子由内、外机匣和导向（整流）叶片构成；转子由叶片盘、轴及轴承构成，其中叶片数量最多（见表1～5）高压压气机高压涡轮加力燃烧室3.发动机工作原理及热处理发过动程机的整体结构工作原理：发动机将大量的燃料燃烧产生的热能，势能给涡轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能，其一部分转换成机械功驱动压气机和附件，剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。
热力过程：用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力过程：4.飞机与发动机发动机是飞机的动力，也是飞机的心脏，不同用途的飞机配备不同种类的发动机。
如：1)军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ、WS、WP 类发动机。
2)强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用WP、WS、HS 图1.发动机等压加热理想循环类发动机。
3)军民用直升机装用WZ 类发动机。
二、叶片在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片，它们的数量最多，而发动机就是依靠这众多的叶片完成对气体的压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的工作。
叶片是一种特殊的零件，它的数量多，形状复杂，要求高，加工难度大，而且是故障多发的零件，一直以来各发动机厂的生产的关键，因此对其投入的人力、物力、财力都是比较大的，而且国内外发动机厂家正以最大的努力来提高叶片的性能，生产能力及质量满足需要。
1.叶片为什么一定要扭在流道中，由于在不同的半径上，圆周速度是不同的，因此在不同的半径基元级中，气流的攻角相差极大，在叶尖、由于圆周速度最大，造成很大的正攻角，结果使叶型叶背产生严重的气流分离；在叶根，由于圆周速度最小，造成很大的负攻角，结果使叶型的叶盆产生严重的气流分离。
飞机发动机分类和工作原理通用课件
总结词
在燃烧室中，燃油与压缩后的空气混合并点燃，产生高温高压的燃气。
详细描述
燃油通过喷嘴进入燃烧室，并在压缩的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，产生高温高压的燃气。这个过程释放大量能量，推动涡轮机叶旋转。
涡轮膨胀过程
总结词
高温高压的燃气在经过涡轮机叶时，推 动其旋转，同时自身压力和温度降低。
火箭发动机
火箭发动机的缺点是燃料消耗量大、 无法回收再利用、对环境影响较大等 。
随着环保意识的提高和航天技术的不 断发展，未来火箭发动机的发展将更 加注重环保和可持续性。
02
活塞发动机的工作原理
四冲程循环
吸气冲程
活塞从上止点移动到下止点， 进气门打开，空气进入气缸，
与燃油混合。
压缩冲程
活塞从下止点移动到上止点， 进气门和排气门关闭，空气和 燃油被压缩。
燃烧室
可燃混合气在燃烧室内燃烧，产生高温高压气体。
03
涡轮发动机的工作原理
压缩过程
总结词
空气在进入燃烧室之前，必须先经过压缩，以增加其压力和 温度。
详细描述
在压缩过程中，高速旋转的涡轮机叶通过绝热压缩使空气压 力和温度升高。这个过程需要消耗部分输入功，同时使得空 气达到点燃燃料所需的条件。
燃烧过程
推进力的产生
高温高压气体从发动机尾部喷出，产生反作用力，即推进 力。
推进力的大小取决于喷气速度、喷气量以及发动机的效率 等因素。
推进剂的存储与输送
推进剂和氧化剂分别储存在燃料箱和 氧化剂箱中，通过泵和管路将它们输 送到燃烧室。
为了保证推进剂的稳定供应和防止意 外事故，存储和输送系统需要具备安 全保护措施，如压力调节、过载保护 等。飞机发动机分类来自工作原理 通用课件目录
在燃烧室中，燃油与压缩后的空气混合并点燃，产生高温高压的燃气。
详细描述
燃油通过喷嘴进入燃烧室，并在压缩的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，产生高温高压的燃气。这个过程释放大量能量，推动涡轮机叶旋转。
涡轮膨胀过程
总结词
高温高压的燃气在经过涡轮机叶时，推 动其旋转，同时自身压力和温度降低。
火箭发动机
火箭发动机的缺点是燃料消耗量大、 无法回收再利用、对环境影响较大等 。
随着环保意识的提高和航天技术的不 断发展，未来火箭发动机的发展将更 加注重环保和可持续性。
02
活塞发动机的工作原理
四冲程循环
吸气冲程
活塞从上止点移动到下止点， 进气门打开，空气进入气缸，
与燃油混合。
压缩冲程
活塞从下止点移动到上止点， 进气门和排气门关闭，空气和 燃油被压缩。
燃烧室
可燃混合气在燃烧室内燃烧，产生高温高压气体。
03
涡轮发动机的工作原理
压缩过程
总结词
空气在进入燃烧室之前，必须先经过压缩，以增加其压力和 温度。
详细描述
在压缩过程中，高速旋转的涡轮机叶通过绝热压缩使空气压 力和温度升高。这个过程需要消耗部分输入功，同时使得空 气达到点燃燃料所需的条件。
燃烧过程
推进力的产生
高温高压气体从发动机尾部喷出，产生反作用力，即推进 力。
推进力的大小取决于喷气速度、喷气量以及发动机的效率 等因素。
推进剂的存储与输送
推进剂和氧化剂分别储存在燃料箱和 氧化剂箱中，通过泵和管路将它们输 送到燃烧室。
为了保证推进剂的稳定供应和防止意 外事故，存储和输送系统需要具备安 全保护措施，如压力调节、过载保护 等。飞机发动机分类来自工作原理 通用课件目录
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
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亚声速进气道前方气流流动图
22
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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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Types Of Heat Engines
• Reciprocating
• Means of compression: Reciprocating action of pistons
• Engine working fluid: Fuel/air mixture • Propulsive working fluid: Ambient air
Types Of Heat Engines
• Turbojet
• Means of compression: Turbine-driven compressor • Engine working fluid: Fuel/air mixture • Propulsive working fluid: Fuel/air mixture
度更高的飞机；涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。
冲压发动机
冲压发动机特点是无压气机和燃气涡轮，进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲 压作用增压。它构造简单、推力大，特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和
低速下性能欠佳，限制了应用范围，仅用在导弹和空中发射的靶弹上。
The Heat Engine
• Converts chemical energy (fuel) into heat energy.
• Rocket
• Means of compression: Compression due to combustion
• Engine working fluid: Oxidizer/fuel mixture • Propulsive working fluid: Oxidizer/fuel mixture
• Specific fuel consumption for reciprocating engines is the fuel flow (lbs/hr) divided by brake horsepower.
Engine Requirements
• Durability and Reliability
Types Of Heat Engines
• Ramjet
Means of compression: Ram compression Engine working fluid: Fuel/air mixture Propulsive working fluid: Fuel/air mixture
Types Of Heat Engines
Types Of Heat Engines
• Turboprop
• Means of compression: Turbine-driven compressor • Engine working fluid: Fuel/air mixture • Propulsive working fluid: Ambient Air
• Heat energy is then converted into mechanical energy.
• The heat energy is released at a point in the cycle where the pressure is high, relative to atmospheric.
但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。
燃气涡轮发动机
应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴 发动机，都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于 800千米的飞机；涡轮轴发动机主要用作直升机的动力；涡轮风扇发动机主要用于速
• Durability is the amount of engine life obtained while maintaining the desired reliability.
• Reliability and durability are built into the engine by the manufacture.
• Reciprocating engines produce approximately 1 HP for each pound of weight.
Engine Requirements
• Fuel Economy
• The basic parameter for describing the fuel economy of aircraft engines is specific fuel consumption.
Engine Requirements
Engine Requirements
• Efficiency
• Power and Weight: If the specific weight of an engine is decreased, the performance of the aircraft will increase.
• Pulse-Jet
• Means of compression: Compression due to combustion
• Engine working Fluid: Fuel/air mixture • Propulsive working Fluid: Fuel/air mixture
Types Of Heat Engines
The Heat Engine
• Divided into groups or types depending upon: • The working fluid used. • The means of compression. • The Propulsive working fluid.
Types Of Heat Engines
航空发动机的种类与结构
Aircraft Engine Types And Construction
三大种类
活塞式 燃气涡轮式 冲压式
活塞式航空发动机
早期在飞机或直升机上应用的航空发动机，用于带动螺旋桨或旋翼。大型活塞航 空发动机的功率可达 500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。