各种飞机发动机原理.txt逆风的方向，更适合飞翔。我不怕万人阻挡，只怕自己投降。你发怒一分钟，便失去60分钟的幸福。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦;奔波是一种快乐，让我们真实地感受生活;疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。生活就像”呼吸”“呼”是为…年09月30日08:06武汉绿色消防器材有限公司作者：**林慧聪消防网讯摘要：简介了超细干粉灭火剂的种类、特点、性能及其灭火原理，重点探讨了超细干粉灭火…2015年温州市高三第三次适应性测试理科综合能力测试2015.5本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。满分300分。考试时间150分钟。可能用到的相对原子质量：H-1、C-12、O-16、N-14、Na-23、Al-27、S-…各种飞机发动机原理.txt逆风的方向，更适合飞翔。我不怕万人阻挡，只怕自己投降。你发怒一分钟，便失去60分钟的幸福。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦;奔波是一种快乐，让我们真实地感受生活;疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。生活就像”呼吸”“呼”是为出一口气，”吸”是为争一口气。一、活塞式发动机航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合，在密闭的容器（气缸）内燃烧，膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨，由螺旋桨产生推（拉）力。所以，作为飞机的动力装置时，发动机与螺旋桨是不能分割的。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气（汽油和空气）进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞（俗称电嘴），以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高，所以气缸外壁上有许多散热片，用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体（机匣）上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下，气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动，并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时，通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外，曲轴还要带动一些附件（如各种油泵、发电机等）。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。在第二次世界大战以前，所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力，这种发动机本身并不能产生向前的动而是需要驱动一副螺旋桨，使螺旋桨在空气中旋转，以此推动飞机前进。这种活塞式发动机＋螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式，很少有人提出过质疑。到了三十年代末，尤其是在二战中，由于战争的需要，飞机的性能得到了迅猛的发展，飞行速度达到700－800公里每小时，高度达到了10000上，但人们猛地发现，螺旋桨飞机似乎达到了极限，尽管工程师们把发动机的功率越提越高，从1000千瓦，到2000千瓦甚至3000千瓦，但飞机的速度仍无显著的提高，发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上，当飞机的速度达到800公里每小时，由于螺旋桨始终在非常快速地旋转，桨尖部分实际上已接近了音速，这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，同时，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气变稀薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起，决定了活塞式发动机＋螺旋桨的推进模式已经走到了尽头，要想进一步提升飞行性能，一定要采用全新的推进模式，喷气发动机应运而喷气推进的原理大家并不陌生，根据牛顿第三定律，作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出，在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前进。事实上，这一原理很早就被应用于实践中，我们玩过的爆竹，就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年，法国工程师雷恩．洛兰就获得了一项喷气发动机的专利，但这是一种冲压式喷气发动机，在当时的低速下根本无法工作，而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年，弗兰克．惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利，但直到11了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种，就必遵循热机的做功原则：在高压下输入能量，低压下释放能量。因此，从产生输出能量的原理上讲，喷气式发动机和气这四个阶段，不同的是，在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的，但在喷气发动机中则是连续进行的，气体依次流经喷气发动机的每个部分，就对应着活塞式发动机的四个工作位置。当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而压气机适应的来流速度是有一定的范围的，因而进气道的功能就是通过可调管道，将来流调整为合适的速度。在超音速飞行时，在进气道前和进气道内气流速度减至亚音速，此时气流的滞止可使压力升高十几倍甚至几十倍，大大超过压气机中的压力提高倍数，因而产生了单*速度冲压，不需压气机的冲压喷气发动机。进气道后的压气机是专门用来提高气流的压力的，空气流过压气机时，压气机工作叶片对气流做功，使气流的压力，温度上升。在亚音速时，压气机是气流增压的主要部件。燃烧室流出的高温度高压力燃气，流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能，带动压气机旋转，在涡轮喷气发动机中，气流在涡轮中膨胀所做的功正好等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。经过燃烧后，涡轮前的燃气能量大幅度提升，因而在涡轮中的膨胀比远小于压气机中的压缩比，涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多，发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。从涡轮中流出的高温度高压力燃气，在尾喷管中继续膨胀，以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。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。自从惠特尔发明了第一台涡轮喷气发动机以后，涡轮喷气发动机很快便以其强大的动力、优异的高速性能取代了活塞式发动机，成为战斗机的首选动力装置，并开始在其他飞机中开始得到应用。但是，随着喷气技术的发展，涡轮喷气发动机的缺点也慢慢变得突出，那就是在低速下耗油量大，效率较低，使飞机的航程变得很短。尽管这对于执行防空任务的高速战斗机还并不十分严重，但若用在对经济性有严格要求的亚音速民用运输机上却是不可接受的。提高喷气发动机的效率，首先要了解什么式发动机的效率。发动机的效率实际上包括两个部分，即热效率和推进效率。为提高热效率，通常来说需要提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比，但在飞机的飞行速度不变的情况下，提高涡轮前温度将会使喷气发动机的排气速度增加，导致在空气中损失的动能增加，这样又降低了推进效率。由于热效率和推进效率对发动机循环参数矛盾的要求，致使涡轮喷气发动机的总效率难以得到较大的提升。 那么，怎么样才可以同时 提高喷气发动机的热效率和推进效率，也就是怎么样才可以既提高涡轮前温度又至少不增加排气速度呢？答案就是采用涡 轮风扇发动机。这种发动机 在涡轮喷气发动机的的基础上 增加了几级涡轮，并由这些涡轮带动一排或几排风扇，风扇 后的气流分为两部分，一部分进入压气机（内涵道），另一 部分则不经过燃 烧，直接排到空气中（外涵道）。由于涡轮 风扇发动机一部分的燃气能量被用来带动前端的风扇，因此 降低了排气速度，提高了推进效率，而且，如果为提高热效 而提高涡轮前温度后，能够最终靠调整涡轮结构参数和增大风扇直径，使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道，就不 会增加排气速度。这样，对于涡轮风扇发动机来 率和推进效率不再矛盾，只要结构和材料允许，提高涡轮前温度总是有利的。 目前航空用涡轮风扇发动机主要分两 类，即不加力式涡轮风扇发动机和加力式涡轮风扇发动机。 前者大多数都用在高亚音速运输机，后者大多数都用在歼击机，由于 用途 不同，这两类发动机的结构参数也大不相同。 不加力式涡轮风扇发动机不仅涡轮前温度比较高，而且风扇直径较大，涵道比可达8 以上，这 种发动机的经济性优于涡轮喷气发动机，而可用飞行速度又比活塞式发动 机高，在现代大型干线客机、军用运输机 等最大速度为 M0.9 左右的飞机中得到普遍的应用。根据热 获得的推力就越大，不加力式涡轮风扇发动机由于风扇直径大，空气流量就大，因而推力也较大。同时由于排气速 度较低，这种发动机的噪音也较小。 加力式涡轮风扇发 动机在飞机巡航中是不开加力的，这时它相当于一台不加力 式涡轮风扇发动机，但为了追求高的推重比和减小阻力，这 种发动机的涵道比一般 在1.0 以下。在高速飞行时，发动机 的加力打开，外涵道的空气和涡轮后的燃气一同进入加力燃 烧室喷油后再次燃烧，使推力可大幅度增加，甚至超过了加 轮喷气发动机，而且随着速度的增加，这种发动机的加力比还会上升，并且耗油率会降低。加力式涡轮风扇 发动机由于具有这种低速时较油耗低，开加力时推重比 脉动喷气发动机是喷气发动机的一种，可用于靶机，导弹或航空模型上。德国纳粹在第二次世界大战的后期，曾用它 来推动 V-1 导弹，轰炸过伦敦。这种发动机的 结构如图所 示，它的前部装有单向活门，之后是含有燃油喷嘴和火花塞 的燃烧室，最后是特殊设计的长长的尾喷管。 脉动喷气 发动机工作时，首先把压缩空气打入单向活门，或使发动机 在空中运动，这时便有气流进入燃烧室，然后油咀喷油，火 花塞点火燃烧。这时长尾喷管在燃气喷出后，由于燃气流 的惯性作用，虽然燃烧室内的压强同外面大气的压强相等， 仍会继续向外喷，所以在燃烧室内造成空气稀薄的现象，使 压强明显降低到小于 大气压，于是空气再次打开单向活门 流入燃烧室，喷油点火燃烧，开始第二个循环。这样周而复 始，发动机便可不断地工作了。这种发动机由进气到燃烧、 排气的循 环过程进行得很快，一秒钟大约可达40～50 脉动式发动机在原地可以起动，构造简单，重量轻，造价便宜。这些都是它的优点。但它只适于低速飞行（速度极限约 为每小时 640～800 公里），飞行高 度也有限，单向活门的 工作寿命短，加上振动剧烈，燃油消耗率大等缺点，使得它 的应用受到限制。 带有压气机的涡轮发动机这一类型中，涡轮轴发动机出现得较晚，但已在直升机和垂直／短距起落飞机上得到了广泛 的应用。 涡轮轴发动机于 1951 12月开始装在直升机 上，作第一次飞行。那时它属于涡轮螺桨发动机，并没有自 成体系。以后随着直升机在军事和国民经济上使用越来越普 遍，涡轮轴发动机才获得独立的地位。 在工作和构造上，涡轮轴发动机同涡轮螺桨发动机根相近。10 它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来，只不过后者将 风扇变成了螺旋桨，而前者将风扇变成 了直升机的旋翼。 除此之外，涡轮轴发动机也有自己的特点：它一般装有自由
