【簡介:】一、直升飛機為什么不采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機作為前進的動力?直升機現(xiàn)在有它專門的渦軸發(fā)動機,渦軸發(fā)動機帶動旋翼轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動力。旋翼不僅可以提供上升下降的動力,還能變換角度提供
一、直升飛機為什么不采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機作為前進的動力?
直升機現(xiàn)在有它專門的渦軸發(fā)動機,渦軸發(fā)動機帶動旋翼轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動力。旋翼不僅可以提供上升下降的動力,還能變換角度提供向各個方向的動力。
主要考慮的直升機的用途,現(xiàn)在是把它定位在山區(qū)運輸,救援等這些地勢險峻,難度比較大的工作上。
所以直升機要求操作細微,如果用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的話,動力大,不能進行局部微小的移動,而且更加做不到懸停。
再說渦輪風(fēng)扇發(fā)動機都是用在流線形體的飛機上的,像直升機這種形體配上渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,飛起來的話氣流紊亂,阻力特別大,更減少了發(fā)動機的效率。
二、垂直起落飛機的優(yōu)點及缺陷?
垂直起落技術(shù)的飛機機動靈活,具有常規(guī)飛機無可比擬的優(yōu)點,但同時也有許多重大的缺點。
首先是航程短,由于要實現(xiàn)垂直起落,飛機的起飛重量只能是發(fā)動機推力的83%-85%,這就使飛機的有效載荷大大受到限制,影響了飛機的載油量和航程。
同時,飛機垂直起飛時發(fā)動機工作在最大狀態(tài),耗油量極大,也限制了飛機的作戰(zhàn)半徑。
例如“鷂”式飛機的載重量為1060千克時,作戰(zhàn)半徑只有92公里。所以在實際使用中,“鷂”式飛機盡量使用短距起飛的方式,以延長飛機的航程。因此,垂直起落飛機又稱為垂直/短距起落飛機。另外,由于垂直起落飛機在實戰(zhàn)中,經(jīng)常需要分散在野外,所以它的維護也非常的困難。垂直起降技術(shù)雖然存在一些重大弱點,但這些弱點正在得到明顯改善,前景非常值得看好。
例如,將會最早服役的F-35B,機身重約27噸,能夠攜帶6噸武器,而且是隱形飛機。
在垂直起飛模式下,F(xiàn)-35B可攜帶武器的重量約為“鷂”式戰(zhàn)斗機的兩倍,其作戰(zhàn)半徑約為800千米大約也是“鷂”式戰(zhàn)斗機的兩倍[1]。
在美軍中,F(xiàn)-35B戰(zhàn)機將取代AV-8B。
三、渦輪飛機發(fā)動機的啟動?
飛機的空氣渦輪啟動機是起的作用:噴氣發(fā)動機實現(xiàn)自主工作需要預(yù)先要達到一定的轉(zhuǎn)速,然后才能點火成功并自行運轉(zhuǎn),起動機就是帶動發(fā)動機啟動的裝置。飛機發(fā)動機的啟動。 航空燃氣渦輪發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和循環(huán)過程,決定了它不能象汽車發(fā)動機那樣自主的點火起動。因為,在靜止的發(fā)動機中直接噴油點火,因為壓氣機沒有旋轉(zhuǎn),前面空氣沒有壓力,就不能使燃氣向后流動,也就無法使渦輪轉(zhuǎn)動起來,這樣會燒毀燃燒室和渦輪導(dǎo)向葉片。 所以,燃氣渦輪發(fā)動機的起動特點就是:先要氣流流動,再點火燃燒,也即是發(fā)動機必須要先旋轉(zhuǎn),再起動。這就是矛盾,發(fā)動機還沒起動,還沒點火,卻要它先轉(zhuǎn)動。 根據(jù)這個起動特點,就必須在點火燃燒前先由其他能源來帶動發(fā)動機旋轉(zhuǎn)。 在以前的小功率發(fā)動機上,帶動發(fā)動機到達一定轉(zhuǎn)速所需的功率小,就采用了起動電機來帶動發(fā)動機旋轉(zhuǎn),如用于國產(chǎn)運-7,運-8飛機的渦槳5、渦槳6發(fā)動機。 但是隨著大推力發(fā)動機的出現(xiàn),用電動機已無法提供如此大的能量來帶動發(fā)動機,達到點火燃燒時的轉(zhuǎn)速了,因此需要更大的能源來帶動發(fā)動機,這時,采用APU,產(chǎn)生壓縮空氣,用氣源代替電源來起動發(fā)動機成為了現(xiàn)在所有高涵道比發(fā)動機的起動方式。 起動機按照工作原理分為直流電起動機、汽油起動機、壓縮空氣起動機等。內(nèi)燃機上大都采用的是直流電起動機,其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單且便于維護。汽油起動機是一種帶有離合器與變速機構(gòu)的小型汽油機,功率大且受氣溫影響較小,可起動大型內(nèi)燃機,并適用于高寒地帶。壓縮空氣起動機分為兩類,一種是將壓縮空氣按照工作順序打入氣缸,一種是使用氣動馬達驅(qū)動飛輪。壓縮空氣起動機的用途接近于汽油起動機,通常用于大型內(nèi)燃機的起動。
四、渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的區(qū)別?
如果核心機產(chǎn)生的燃氣被直接從尾噴管排出,那么這臺發(fā)動機就叫做“渦輪噴氣發(fā)動機”。當(dāng)然現(xiàn)代渦噴發(fā)動機大多是雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機,即以核心機為高壓級,在核心機兩端再加上一組低壓壓氣機和低壓渦輪。但是渦噴發(fā)動機一定是直接排出燃氣產(chǎn)生推力的。
如果核心機產(chǎn)生的燃氣被用來推動一個渦輪,而渦輪又帶動一組風(fēng)扇,由風(fēng)扇和核心機排出的燃氣共同產(chǎn)生推力,這就是渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。渦扇發(fā)動機一定有兩個氣路,一個是風(fēng)扇產(chǎn)生的冷氣路,一個是核心機排出的燃氣經(jīng)過低壓渦輪后剩余的高溫氣體。兩路氣體同時向后排出,產(chǎn)生推力。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的效率高,油耗低,但是技術(shù)復(fù)雜,造價昂貴。
五、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的優(yōu)缺點?
渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的優(yōu)點:
1. 高效率:渦輪風(fēng)扇發(fā)動機采用的是空氣交匯式發(fā)動機,進行大量的空氣加速,利用空氣的動能來驅(qū)動渦輪和風(fēng)扇,可以比其他類型的發(fā)動機更有效地利用燃料,提高整機的燃油效率。
2. 高推力:渦輪風(fēng)扇發(fā)動機具有高推力和高速度,可以提供更好的性能和更高的運作效率。
3. 低噪音:渦輪風(fēng)扇發(fā)動機在運作時生成的噪音相對較低,比其他類型的發(fā)動機更容易被人接受,因此更適合在人口密集地區(qū)使用。
4. 易于維護:渦輪風(fēng)扇發(fā)動機因為簡單的結(jié)構(gòu)組合以及缺乏活塞以及其他部件,基本不需要頻繁維護,可靠性非常高。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的缺點:
1. 大量的空氣加速意味著發(fā)動機內(nèi)壓力會變得非常熱,往往需要利用涂覆材料來避免進風(fēng)口和附加式葉片的受損。
2. 由于復(fù)雜的輪葉負載,渦輪風(fēng)扇發(fā)動機部件多且成本也較高,需要高精度制造和優(yōu)化設(shè)計。
3. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的太高的效率歸因于它擁有的部分維護風(fēng)險,比如磨損和劃痕造成的修補工作,不得不經(jīng)常保養(yǎng)或修復(fù),這些都可能對多個發(fā)動機部分的壽命產(chǎn)生影響。
六、飛機渦輪風(fēng)扇發(fā)動機進氣口為什么不是規(guī)則圓的?
你觀察很仔細,波音737的發(fā)動機進氣口的確不是圓型的,它之所以這樣做,是因為在發(fā)動機吊倉的位置比較低,在接近地面的下部位置,進氣口唇部有少許的拉平,這樣就能使得下部能與地面的距離稍許遠離,這樣能盡可能減少沙礫進入發(fā)動機或者與地面相刮蹭的可能性。
七、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機如何啟動?
渦輪啟動需要的發(fā)動機轉(zhuǎn)速約為1000轉(zhuǎn)左右,而怠速轉(zhuǎn)速平均800轉(zhuǎn)上下,所以汽車的整個啟動流程無需考慮增壓器的影響,甚至空調(diào)壓縮機也不用管,因為啟動瞬間壓縮機是斷電的,只是在啟動后才會通電開始運行;也就是說汽車啟動時是做單純的啟動動作,其他都是啟動之后的事情。
八、什么是渦輪風(fēng)扇發(fā)動機?
渦扇發(fā)動機優(yōu)點 : 推力大、推進效率高、噪音低、燃油消耗率低,飛機航程遠。
缺點 : 風(fēng)扇直徑大,迎風(fēng)面積大,因而阻力大,發(fā)動機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計難度大。 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機運行原理: 渦扇發(fā)動機全稱為渦輪風(fēng)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後推。
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(fēng)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。
九、全球最大渦輪風(fēng)扇發(fā)動機?
GE- 9X發(fā)動機。
是美國領(lǐng)先世界的標志,很可能被拜登大肆鼓吹。
雖然尚未在軍事領(lǐng)域運用,但GE- 9X發(fā)動機將來可能被重載運輸機采用,從而獲取進一步的顯著優(yōu)勢,其它國家短期內(nèi)想要追趕更是不現(xiàn)實的。
十、什么是渦輪風(fēng)扇加力發(fā)動機?
加力渦扇發(fā)動機是指在渦扇發(fā)動機后加裝一個加力燃燒室,讓前端產(chǎn)生的尾氣與燃氣重新燃燒產(chǎn)生更大推力的發(fā)動機。因為加力燃燒室是利用渦輪后已經(jīng)膨脹了的空氣進行二次噴油燃燒,使其進一步膨脹做功。這種加力發(fā)動看一般用于超音速戰(zhàn)斗機。