【簡介:】渦扇發(fā)動機全稱為渦輪風扇發(fā)動機(Turbofan)是飛機發(fā)動機的一種,由渦輪噴氣發(fā)動機(Turbojet)發(fā)展而成。與渦輪噴氣比較,主要特點是首級壓縮機的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳(扇
渦扇發(fā)動機全稱為渦輪風扇發(fā)動機(Turbofan)是飛機發(fā)動機的一種,由渦輪噴氣發(fā)動機(Turbojet)發(fā)展而成。與渦輪噴氣比較,主要特點是首級壓縮機的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳(扇),將部分吸入的空氣通過噴射引擎的外圍向后推。發(fā)動機核心部分空氣經(jīng)過的部分稱為內(nèi)涵道,僅有風扇空氣經(jīng)過的核心機外側(cè)部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1,000公里時使用,因此現(xiàn)在多數(shù)的飛機引擎都采用渦扇作為動力來源。
渦輪噴氣發(fā)動機是一種渦輪發(fā)動機。特點是完全依賴燃氣流產(chǎn)生推力。通常用作高速飛機的動力。油耗比渦輪風扇發(fā)動機高。渦噴發(fā)動機分為離心式與軸流式兩種,離心式由英國人弗蘭克·惠特爾爵士于1930年取得發(fā)明專利,但是直到1941年裝有這種發(fā)動機的飛機才第一次上天,沒有參加第二次世界大戰(zhàn),軸流式誕生在德國,并且作為第一種實用的噴氣式戰(zhàn)斗機Me-262的動力參加了1945年末的戰(zhàn)斗。相比起離心式渦噴發(fā)動機,軸流式具有橫截面小,壓縮比高的優(yōu)點,當今的渦噴發(fā)動機均為軸流式。
區(qū)別:與渦噴發(fā)動機相比,渦扇發(fā)動機熱效率高,油耗低,因而能夠獲得較大的推重比。這些是渦噴發(fā)動機無論如何都難以達到的。其實渦噴發(fā)動機和渦扇發(fā)動機的核心機是基本相同的,所不同的是渦扇發(fā)動機是在渦噴發(fā)動機的基礎上增加了幾級渦輪,這些渦輪帶動一排或幾排風扇,風扇后的氣流一部分進入壓氣機(內(nèi)涵道),燃燒后從噴口噴出,另一部分則不經(jīng)過燃燒,而通過外涵道直接排到空氣中。所以,渦扇發(fā)動機的推力是風扇抗力和噴口推力的總和
原理:渦輪噴氣發(fā)動機應用噴氣推進避免了火箭和沖壓噴氣發(fā)動機固有的弱點。因為采用了渦輪驅(qū)動的壓氣機,因此在低速時發(fā)動機也有足夠的壓力來產(chǎn)生強大的推力。渦輪噴氣發(fā)動機按照“工作循環(huán)”工作。它從大氣中吸進空氣,經(jīng)壓縮和加熱這一過程之后,得到能量和動量的空氣以高達2000英尺/秒(610米/秒)或者大約1400英里/小時(2253公里/小時)的速度從推進噴管中排出。在高速噴氣流噴出發(fā)動機時,同時帶動壓氣機和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn),維持“工作循環(huán)”。渦輪發(fā)動機的機械布局比較簡單,因為它只包含兩個主要旋轉(zhuǎn)部分,即壓氣機和渦輪,還有一個或者若干個燃燒室。然而,并非這種發(fā)動機的所有方面都具有這種簡單性,因為熱力和氣動力問題是比較復雜的。這些問題是由燃燒室和渦輪的高工作溫度、通過壓氣機和渦輪葉片而不斷變化著的氣流、以及排出燃氣并形成推進噴氣流的排氣系統(tǒng)的設計工作造成的。
火箭發(fā)動機:化學火箭發(fā)動機是目前技術(shù)最成熟,應用最廣泛的發(fā)動機?;瘜W火箭發(fā)動機主要由燃燒室和噴管組成,化學推進劑既是能源也是工質(zhì),它在燃燒室內(nèi)將化學能轉(zhuǎn)化為熱能,生成高溫燃氣經(jīng)噴管膨脹加速,將熱能轉(zhuǎn)化為氣流動能,以高速(1500~5000米/秒)從噴管排出,產(chǎn)生推力。化學火箭發(fā)動機按推進劑的物態(tài)又分為液體火箭發(fā)動機、固體火箭發(fā)動機和混合推進劑火箭發(fā)動機。液體火箭發(fā)動機使用常溫液態(tài)的可貯存推進劑和低溫下呈液態(tài)的低溫推進劑,具有適應性強、能多次起動等特點,能滿足不同運載火箭和航天器的要求。固體火箭發(fā)動機的推進劑采用分子中含有燃料和氧化劑的有機物膠狀固溶體(雙基推進劑)或幾種推進劑組元的混合物(復合推進劑),直接裝在燃燒室內(nèi),結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、能長期貯存處于待發(fā)射狀態(tài),適用于各種戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)導彈。混合推進劑火箭發(fā)動機極少使用。