【簡介:】一、航空發(fā)動機是什么專業(yè)?航空發(fā)動機應(yīng)該屬于飛行器動力工程專業(yè)。二、航空發(fā)動機性能基線是什么?推力是發(fā)動機最主要的性能指標(biāo)發(fā)動機熱效率、推進(jìn)效率、總效率熱效率:機械功
一、航空發(fā)動機是什么專業(yè)?
航空發(fā)動機應(yīng)該屬于飛行器動力工程專業(yè)。
二、航空發(fā)動機性能基線是什么?
推力是發(fā)動機最主要的性能指標(biāo)
發(fā)動機熱效率、推進(jìn)效率、總效率
熱效率:機械功與發(fā)動機燃油完全燃燒放出熱量之比
推進(jìn)效率:推進(jìn)功與可用功之比 也等于推力乘以飛行速度
總效率:推進(jìn)功與燃料完全燃燒放出熱量之比 也等于熱效率與推進(jìn)效率的乘積
用總效率衡量經(jīng)濟性
燃油消耗率:產(chǎn)生每磅推力每小時所消耗的燃油量 重要的經(jīng)濟性指標(biāo)
發(fā)動機重要參數(shù):EPR、n1、EGT
EPR:發(fā)動機壓力比 低壓渦輪出口總壓與低壓壓氣機進(jìn)口總壓之比 對于軸流式壓氣機的渦扇發(fā)動機 它表征推力
n1:風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 對于高涵道比渦扇發(fā)動機 風(fēng)扇產(chǎn)生推力占絕大部分 所以n1也是推力表征參數(shù)
EGT:排氣溫度 渦輪進(jìn)口總溫是發(fā)動機最重要的一個參數(shù) 但是無法測量 所以用渦輪排氣溫度來間接反映 限制EGT以保證渦輪進(jìn)口溫度不超限
三、航空發(fā)動機的燃料是什么?
飛機的燃料是航空煤油航空煤油是石油產(chǎn)品之一,主要由不同餾分的烴類化合物組成。航空煤油密度適宜,熱值高,燃燒性能好,能迅速、穩(wěn)定、連續(xù)、完全燃燒,且燃燒區(qū)域小,積碳量少,不易結(jié)焦;在上世紀(jì)50年代飛機的燃料是,中國空軍飛機和大型民航客機已開始使用航空煤油。
四、航空發(fā)動機設(shè)計是什么?
航空發(fā)動機是所有動力裝置中技術(shù)含量最高、制造難度最大的。
二次大戰(zhàn)末期誕生的噴氣式發(fā)動機將人類航空事業(yè)推進(jìn)了超音速時代。通俗一點講,噴氣式發(fā)動機就是一個兩端開口的圓筒,通過圓筒中壓氣機、燃燒室、渦輪的工作,將前端吸入的空氣壓縮、燃燒,推動渦輪驅(qū)動壓氣機工作,最后高溫、高速的燃?xì)鈴暮蠖藝娚涑鋈?,產(chǎn)生向前的推力。要讓流動的空氣經(jīng)過幾米長、直徑不到2米的發(fā)動機產(chǎn)生幾千公斤甚至上萬公斤的推力,不是一件簡單的事情?! 姎馐桨l(fā)動機的工作特點是高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷。發(fā)動機燃?xì)鉁囟仍礁?,發(fā)動機推力越大;通過發(fā)動機的空氣流量越大,發(fā)動機推力也越大。在噴氣式發(fā)動機中,最關(guān)鍵的壓氣機、燃燒室、渦輪組成發(fā)動機的核心機。渦輪驅(qū)動壓氣機以每秒上千轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn),進(jìn)入發(fā)動機的空氣在壓氣機中逐級增壓,多級壓氣機的增壓比可達(dá)25以上。在渦扇發(fā)動機中往往采用雙轉(zhuǎn)子壓氣機,由高壓渦輪和低壓渦輪分別以最佳的轉(zhuǎn)速驅(qū)動高壓壓氣機和風(fēng)扇,以達(dá)到更高的增壓比和工作效率?! ≡鰤汉蟮目諝膺M(jìn)入發(fā)動機燃燒室,與燃油混合、燃燒。要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流動的高壓氣流中穩(wěn)定燃燒,就好像要在狂風(fēng)中保證手中火炬不滅一樣困難;同時要保護(hù)燃燒室火焰筒壁不被高溫燃?xì)鉄g,光靠選擇耐高溫材料和耐熱涂層還不夠,還要通過燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計,采取冷卻手段,降低燃燒室筒壁溫度,保證燃燒室正常工作?! 娜紵页鰜淼母邷?、高壓燃?xì)饬黩?qū)動渦輪葉片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)甚至上萬轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),通常渦輪前溫度要超過渦輪葉片材料的熔點。要讓渦輪葉片在這種極端苛刻的工作狀態(tài)下保持足夠的強度正常運轉(zhuǎn),除了選擇新型耐高溫材料、采用定向結(jié)晶精密鑄造工藝外,還要通過精細(xì)設(shè)計制造出多通道空心渦輪葉片,利用氣膜冷卻降低葉片表面溫度,以便發(fā)動機上千片葉片在極端苛刻的工作環(huán)境下滿足發(fā)動機工作的需要?! 『娇瞻l(fā)動機綜合了多學(xué)科和多種專業(yè)的技術(shù)成果:噴氣式發(fā)動機上大量使用高強度材料和耐高溫合金,零部件精度要求達(dá)到微米級,葉片型面復(fù)雜,燃燒系統(tǒng)和加力系統(tǒng)薄壁焊接零件多,大量使用定向凝固、粉末冶金、復(fù)雜空心葉片精鑄、復(fù)雜陶瓷型芯制造、鈦合金鍛造、微孔加工、涂層與特種焊接等先進(jìn)制造技術(shù)?! 『娇瞻l(fā)動機設(shè)計中有些地方是常人難以想像的。比如發(fā)動機減重,設(shè)計的時候就要把材料用得恰到好處還不出問題,幾乎達(dá)到毫克必爭的地步;因為通常發(fā)動機增加1公斤重量,飛機就要增重5公斤。比如發(fā)動機冷卻設(shè)計,要讓所用的材料在比熔點溫度還要高的環(huán)境里正常使用,就要采取許多綜合的技術(shù)措施。對一般人來說,18年確實太長了;可是對發(fā)動機設(shè)計、制造人員來說,要完成如此精細(xì)的設(shè)計、制造,大家在漫長的18年里總是恨不得把一天當(dāng)作兩天用?! ≌5陌l(fā)動機研制程序應(yīng)該是通過預(yù)研建立技術(shù)儲備,開發(fā)出先進(jìn)的核心機,然后根據(jù)市場需要派生出渦噴、渦扇等多種型號發(fā)動機,或是發(fā)展燃?xì)廨啓C用于陸用、船用等多種型號,一機多用,系列發(fā)展。壓氣機、燃燒室、渦輪等核心部件以及加力燃燒室、燃油系統(tǒng)、附件傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)都經(jīng)過驗證是先進(jìn)的、可靠的。這樣到型號發(fā)展階段,設(shè)計師才能在成熟、可靠的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)入整機研制,減少研制中的風(fēng)險,避免遇到顛覆性的問題?! ⌒轮袊娇瞻l(fā)動機事業(yè)是從修理起步的,曾經(jīng)長期處于仿制階段,缺少對發(fā)動機研制規(guī)律的認(rèn)識,預(yù)研起步較晚,缺乏經(jīng)過驗證的可靠的技術(shù)儲備,因此在型號研制中經(jīng)常是遇到問題再攻關(guān),這樣做不僅增大了研制風(fēng)險,往往還因為拖長了研制時間、事倍功半,甚至失去發(fā)展時機,無果而終。
五、輕型航空發(fā)動機是什么意思?
微小型航空發(fā)動機是航空發(fā)動機的一個分支,它與用于大型飛機的“航空發(fā)動機”有明顯區(qū)別。微小型航空發(fā)動機(Micro Aero-Engine)是一種比較復(fù)雜和精密的熱力機械,主要為無人機、巡航導(dǎo)彈等提供飛行所需動力,也可以為地面裝置提供電力。微小型航空發(fā)動機的技術(shù)難度沒有民用飛機航空發(fā)動機那么高,很多國家都可以自行設(shè)計并制造微小型航空發(fā)動機,實力比較突出的國家有法國、德國、美國、英國、捷克等。
微小型航空發(fā)動機主要包括小型渦噴發(fā)動機、渦扇發(fā)動機、活塞發(fā)動機、轉(zhuǎn)子發(fā)動機等,其渦輪發(fā)動機的推力在500公斤以下級別,活塞發(fā)動機功率在100KW以下。
六、航空發(fā)動機意義?
航空發(fā)動機即用于天上飛機(包括民用和軍用)的發(fā)動機。
七、航空發(fā)動機尺寸?
整機尺寸603/848/568mm。
不大不小,與普通車用發(fā)動機相差無幾,當(dāng)然兼顧到狹窄的動力艙設(shè)計,還是有別于普通燃油發(fā)動機的外觀布局。
仔細(xì)對比了一下此前鉆石航空動力的ACE2.0航空發(fā)動機(2016年發(fā)布的數(shù)據(jù)),發(fā)現(xiàn)兩者確實不是一個品種,無論是排量、動力參數(shù)還是整機重量方面都不相同,不排除是替代關(guān)系。
八、航空發(fā)動機壽命?
軍用飛機發(fā)動機壽命:現(xiàn)代軍用活塞式航空發(fā)動機與殲擊機用的渦輪噴氣發(fā)動機第一次翻修壽命約為200~600小時。
民用飛機發(fā)動機壽命:民用渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機壽命在2000~4000小時以上。
飛機發(fā)動機的壽命由開始使用到退役或報廢,實際使用的累計工作時間稱為實際壽命或總壽命。自開始使用到第一次翻修或兩次翻修期間發(fā)動機規(guī)定的累計工作時間稱翻修壽命。
九、航空發(fā)動機結(jié)構(gòu)?
渦輪噴氣發(fā)動機:靠噴管高速噴出的燃?xì)猱a(chǎn)生反作用推力的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機稱為渦輪噴氣發(fā)動機。渦輪噴氣發(fā)動機由核心機和噴管等部件組成。核心機出口燃?xì)庵苯釉趪姽苤信蛎洠谷細(xì)饪捎媚芰哭D(zhuǎn)變?yōu)楦咚賴姵鰵饬鞯膭幽芏a(chǎn)生反作用推力。在不增大核心機的條件下,為了短時間內(nèi)增加發(fā)動機推力可采用發(fā)動機加力措施。
殲擊機上最常用的方法是在渦輪后安裝加力燃燒室,成為加力渦輪噴氣發(fā)動機。渦輪噴氣發(fā)動機噴射氣流速度高,如飛行速度在亞音速和低超音速范圍內(nèi)則發(fā)動機的推進(jìn)效率比較低。
十、航空發(fā)動機推力噸是什么意思?
推力噸的意思:發(fā)送機形成的推力能推動多少噸的物體。
比方說發(fā)動機推力100噸,意思就是能給機械提供100噸的推力推動100噸的物體。也就是大約1000KN(千牛)的推力。
發(fā)動機的最高燃?xì)鉁囟戎苯佑绊懪艢馑俣?,在一般的工作狀態(tài)下,燃?xì)鉁囟仍礁?,發(fā)動機的推力就越大;
通過發(fā)動機的工質(zhì)的質(zhì)量流量越大,發(fā)動機推力也越大。在海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下,飛行器處于靜止?fàn)顟B(tài)時發(fā)動機產(chǎn)生的推力稱為海平面靜推力。
火箭發(fā)動機在接近真空環(huán)境下產(chǎn)生的推力稱為真空推力。
對于空氣噴氣發(fā)動機,單位質(zhì)量流量空氣所產(chǎn)生的推力稱為單位推力。推力與發(fā)動機最大截面積之比稱為單位面積推力。
現(xiàn)代空氣噴氣發(fā)動機的海平面靜推力從幾千牛到200千牛(1公斤力=9.8牛);單臺火箭發(fā)動機的推力從0.02牛到幾兆牛。