涡轮螺旋桨发动机
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涡轮螺旋桨发动机
涡桨发动机是用燃气轮机驱动螺旋桨,同时还利用了喷气作推力。
可分为直接传动式和自由涡轮式两种类型。
涡轮需要通过减速器带动螺旋桨,减速器的作用是将高转速低扭矩变为低转速高扭矩并送到螺旋桨,减速比一般为5-15.推力由两部分组成,一部分螺旋桨产生,一部分发动机是喷气推进力。
85%-95%燃气能量在涡轮中转换成机械能带动螺旋桨。
涡轮喷气发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。
其原理简单的来说,空气进入进气道,在压气机的作用下增大压力,然后在燃烧室与燃料充分燃烧,带动涡轮旋转,产生高温高压燃气,然后在尾喷管中继续膨胀,从喷口向后排出。
这一速度比气流进入发动机的速度大得多,使发动机获得了反作用的推力。
涡轮风扇发动机是在涡轮喷气发动机基础上改进而来,因为涡轮喷气发动机在低速状态下油耗大,航程低。
其原理是在进气道之后,压气机之前加了一排或者几排风扇,然后在压气机外围有一个管壁,直接通向加力燃烧室,称为外涵道;压气机至加力燃烧室这一段称为内涵道。
空气进入进气道后,经过风扇,一部分空气进入外涵道直接进入加力燃烧室,另一部分空气则和涡喷发动机一样经过压力机加压,燃烧室燃烧,涡轮转动之后进入加力燃烧室,这样的好处就是低速时一部分空气未经燃烧直接与燃烧后的燃气混合排出,相比涡喷更
加省油;高速加力时一部分未经燃烧的空气又可以在加力燃烧室与喷出的油料充分的燃烧,相比涡喷更可以获得更大的推力。
涡扇发动机的内外涵道空气流量之比称为涵道比,涵道比的高低对发动机性能影响很大。
涵道比大,其低速性能好,省油,但高速性能差。
反之则相反。
涡轮螺旋桨发动机可以理解成一个超大涵道比的涡轮风扇发动机,其外部的风扇就相当于涡扇发动机的外涵道。
由于涵道比超大,尾喷口产生的推力只有总推力的一点点,而且相对于涡扇发动机更加省油,在低速状态下拥有更好的性能,但由于螺旋桨的制约,速度只能维持在900KM以下。
涡桨发动机由于具有省油,低速性能好的特点,被广泛应用于巡逻,灭火,反潜,运输,及民用领域。