【簡介:】目前還在應用的航空發(fā)動機共七大類:活塞式,轉子式,渦輪噴氣式,渦輪風扇式,渦輪螺旋槳式,渦輪軸式和槳扇式。
活塞式發(fā)動機是最早應用的航空發(fā)動機,由于經(jīng)濟性好,構造簡單,體積小,目
目前還在應用的航空發(fā)動機共七大類:活塞式,轉子式,渦輪噴氣式,渦輪風扇式,渦輪螺旋槳式,渦輪軸式和槳扇式。
活塞式發(fā)動機是最早應用的航空發(fā)動機,由于經(jīng)濟性好,構造簡單,體積小,目前在小型飛機或農(nóng)業(yè)飛機上仍在運用,如國產(chǎn)初教六和運五,這也是一種四沖程熱機,由于轉速不高,應用面較窄。
轉子發(fā)動機是一種比較獨特的發(fā)動機,它是由一個三角形的偏心轉子在氣缸中把氣缸隔成三個燃燒室,轉子旋轉一圈,由于轉子偏心的緣故,燃燒室容積變化一次,完成一次進氣,壓縮,作功與排氣過程。因為不像活塞式活塞往復運動有慣性作用限制了轉速提高,轉子發(fā)動機轉速極高,但由于功率不高,一般只應用于小型無人機或靶機上。
渦噴發(fā)動機是最早的噴氣式發(fā)動機,它是把高溫高壓燃氣向后高速噴出獲得反推力,同時驅(qū)動排氣通道內(nèi)的渦輪,由渦輪帶動同軸的位于進氣通道內(nèi)的壓氣機,提高燃燒室內(nèi)氣壓,增加工質(zhì),獲得更高的熱值,提高推力,第一代和第二代戰(zhàn)斗機以這種發(fā)動機為主要動力,特點是高速飛行時,效率高,但低速飛行時性能很差,由于排氣溫度高,熱效很低,現(xiàn)在基本屬于淘汰的邊緣。
渦扇發(fā)動機是在渦噴發(fā)動機的壓氣機前再加兩級或更多的風扇,外層再包裹形成外涵道,與經(jīng)過燃燒室的內(nèi)涵道形成雙涵道。由于一部分推力由通過風扇加速的經(jīng)過外涵道的冷空氣提供,所以排氣溫度低,熱效率高,能提供較大的推力,目前十噸以上級的大推發(fā)動機全部為渦扇式,特點是無論是高速飛行還是低速飛行,都能提供突出的動力性能。戰(zhàn)斗機用發(fā)動機涵道比(即流經(jīng)外涵道與流經(jīng)內(nèi)涵道的空氣量的比值)較小,常采用內(nèi)外涵混合排氣帶加力發(fā)動機,因為外涵道流過來的是新鮮的工質(zhì),因此含氧豐富,理論加力燃燒室提供的額外推力要比渦噴發(fā)動機高得多。大型客機運輸機等則采用大涵道比分離排氣發(fā)動機,沒有加力燃燒室,這種發(fā)動機噪音小,有的甚至低于110dB,是現(xiàn)代航空發(fā)動機的主流。
渦槳發(fā)動機是把渦輪吸收的高溫高壓燃氣作的功全部用于螺旋槳,由于熱損失最低,所以效率高,經(jīng)濟性最好,但高速性差,飛機無法實現(xiàn)超音速飛行,但低速飛行性能優(yōu)異,不過噪音很大,常用于中型運輸機。
渦軸發(fā)動機就是把水平的螺旋槳設計成垂直的旋翼,原理與渦槳類似,也是把燃氣功全部通過渦輪傳給槳葉,主要用于直升機,不贅述。
槳扇發(fā)動機是一種奇特的發(fā)動機,它是把渦扇發(fā)動機的外涵道設計成開放式,讓風扇直接暴露在外的發(fā)動機,既能夠擁有螺旋槳飛機的經(jīng)濟性又擁有渦扇發(fā)動機的大推力。但采用這種發(fā)動機的飛機不多,僅俄羅斯開發(fā)過,如An-70運輸機,采用了四臺D-27槳扇發(fā)動機,每臺發(fā)動機壓氣機前有兩級對轉槳扇,效率比伊爾76飛機所使用的PS-90A-76發(fā)動機高15%。