【簡介:】PW9000就是GTF驗證機的正式命名, 10000磅(45千牛)推力級商務(wù)噴氣發(fā)動機到30000鎊 (135千牛)推力級下一代空客和波音公司單通道飛機發(fā)動機的基礎(chǔ), 屬于軍民通用型號節(jié)能發(fā)動機。 我
PW9000就是GTF驗證機的正式命名, 10000磅(45千牛)推力級商務(wù)噴氣發(fā)動機到30000鎊 (135千牛)推力級下一代空客和波音公司單通道飛機發(fā)動機的基礎(chǔ), 屬于軍民通用型號節(jié)能發(fā)動機。 我國航空發(fā)動機是航空工業(yè)的短板,這個是由很多客觀因素造成, 特別是耐高溫金屬材料和加工工藝不過關(guān)造成,可靠性和全壽命期 都比西方同類有一定的差距。 PW9000和WS10相比,還不如拿著爆竹和手雷相比更合理。
飛機發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)
渦輪噴氣發(fā)動機的誕生
二戰(zhàn)以前,活塞發(fā)動機與螺旋槳的組合已經(jīng)取得了極大的成就,使得人類獲得了挑戰(zhàn)天空的能力。但到了三十年代末,航空技術(shù)的發(fā)展使得這一組合達到了極限。螺旋槳在飛行速度達到800千米/小時的時候,槳尖部分實際上已接近了音速,跨音速流場使得螺旋槳的效率急劇下降,推力不增反減。螺旋槳的迎風面積大,阻力也大,極大阻礙了飛行速度的提高。同時隨著飛行高度提高,大氣稀薄,活塞式發(fā)動機的功率也會減小。
這促生了全新的噴氣發(fā)動機推進體系。噴氣發(fā)動機吸入大量的空氣,燃燒后高速噴出,對發(fā)動機產(chǎn)生反作用力,推動飛機向前飛行。
早在1913年,法國工程師雷恩·洛蘭就提出了沖壓噴氣發(fā)動機的設(shè)計,并獲得專利。但當時沒有相應(yīng)的助推手段和相應(yīng)材料,噴氣推進只是一個空想。1930年,英國人弗蘭克·惠特爾獲得了燃氣渦輪發(fā)動機專利,這是第一個具有實用性的噴氣發(fā)動機設(shè)計。11年后他設(shè)計的發(fā)動機首次飛行,從而成為了渦輪噴氣發(fā)動機的鼻祖。
渦輪噴氣發(fā)動機的原理
渦輪噴氣發(fā)動機簡稱渦噴發(fā)動機,通常由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。
渦噴發(fā)動機屬于熱機,做功原則同樣為:高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。
工作時,發(fā)動機首先從進氣道吸入空氣。這一過程并不是簡單的開個進氣道即可,由于飛行速度是變化的,而壓氣機對進氣速度有嚴格要求,因而進氣道必需可以將進氣速度控制在合適的范圍。
壓氣機顧名思義,用于提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機主要為扇葉形式,葉片轉(zhuǎn)動對氣流做功,使氣流的壓力、溫度升高。
隨后高壓氣流進入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料,與空氣混合后點火,產(chǎn)生高溫高壓燃氣,向后排出。
高溫高壓燃氣向后流過高溫渦輪,部分內(nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)。由于高溫渦輪同壓氣機裝在同一條軸上,因此也驅(qū)動壓氣機旋轉(zhuǎn),從而反復的壓縮吸入的空氣。
從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃氣,在尾噴管中繼續(xù)膨脹,以高速從尾部噴口向后排出。這一速度比氣流進入發(fā)動機的速度大得多,從而產(chǎn)生了對發(fā)動機的反作用推力,驅(qū)使飛機向前飛行。
渦輪噴氣發(fā)動機的優(yōu)缺點
這類發(fā)動機具有加速快、設(shè)計簡便等優(yōu)點,是較早實用化的噴氣發(fā)動機類型。但如果要讓渦噴發(fā)動機提高推力,則必須增加燃氣在渦輪前的溫度和增壓比,這將會使排氣速度增加而損失更多動能,于是產(chǎn)生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發(fā)動機油耗大,對于商業(yè)民航機來說是個致命弱點。
渦噴發(fā)動機剖視示意圖