【簡(jiǎn)介:】??? 飛機(jī)構(gòu)造原理 ;現(xiàn)代渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,戰(zhàn)斗機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)仍屬于熱機(jī)的一種,就必須
??? 飛機(jī)構(gòu)造原理 ;現(xiàn)代渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,戰(zhàn)斗機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)仍屬于熱機(jī)的一種,就必須遵循熱機(jī)的做功原則:在高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。因此,從產(chǎn)生輸出能量的原理上講,噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是相同的,都需要有進(jìn)氣、加壓、燃燒和排氣這四個(gè)階段,不同的是,在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中這4個(gè)階段是分時(shí)依次進(jìn)行的,但在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中則是連續(xù)進(jìn)行的,氣體依次流經(jīng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部分,就對(duì)應(yīng)著活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)工作位置。
????空氣首先進(jìn)入的是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道,當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),可以看作氣流以飛行速度流向發(fā)動(dòng)機(jī),由于飛機(jī)飛行的速度是變化的,而壓氣機(jī)適應(yīng)的來(lái)流速度是有一定的范圍的,因而進(jìn)氣道的功能就是通過(guò)可調(diào)管道,將來(lái)流調(diào)整為合適的速度。在超音速飛行時(shí),在進(jìn)氣道前和進(jìn)氣道內(nèi)氣流速度減至亞音速,此時(shí)氣流的滯止可使壓力升高十幾倍甚至幾十倍,大大超過(guò)壓氣機(jī)中的壓力提高倍數(shù),因而產(chǎn)生了單靠速度沖壓,不需壓氣機(jī)的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
????進(jìn)氣道后的壓氣機(jī)是專(zhuān)門(mén)用來(lái)提高氣流的壓力的,空氣流過(guò)壓氣機(jī)時(shí),壓氣機(jī)工作葉片對(duì)氣流做功,使氣流的壓力,溫度升高。在亞音速時(shí),壓氣機(jī)是氣流增壓的主要部件。? 從燃燒室流出的高溫高壓燃?xì)?,流過(guò)同壓氣機(jī)裝在同一條軸上的渦輪。燃?xì)獾牟糠謨?nèi)能在渦輪中膨脹轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,帶動(dòng)壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn),在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中,氣流在渦輪中膨脹所做的功正好等于壓氣機(jī)壓縮空氣所消耗的功以及傳動(dòng)附件克服摩擦所需的功。經(jīng)過(guò)燃燒后,渦輪前的燃?xì)饽芰看蟠笤黾?,因而在渦輪中的膨脹比遠(yuǎn)小于壓氣機(jī)中的壓縮比,渦輪出口處的壓力和溫度都比壓氣機(jī)進(jìn)口高很多,發(fā)動(dòng)機(jī)的推力就是這一部分燃?xì)獾哪芰慷鴣?lái)的。
??? 從渦輪中流出的高溫高壓燃?xì)?,在尾噴管中繼續(xù)膨脹,以高速沿發(fā)動(dòng)機(jī)軸向從噴口向后排出。這一速度比氣流進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的速度大得多,使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得了反作用的推力。
??? 一般來(lái)講,當(dāng)氣流從燃燒室出來(lái)時(shí)的溫度越高,輸入的能量就越大,發(fā)動(dòng)機(jī)的推力也就越大。但是,由于渦輪材料等的限制,目前只能達(dá)到1650K左右,現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)有時(shí)需要短時(shí)間增加推力,就在渦輪后再加上一個(gè)加力燃燒室噴入燃油,讓未充分燃燒的燃?xì)馀c噴入的燃油混合再次燃燒,由于加力燃燒室內(nèi)無(wú)旋轉(zhuǎn)部件,溫度可達(dá)2000K,可使發(fā)動(dòng)機(jī)的推力增加至1.5倍左右。其缺點(diǎn)就是油耗急劇加大,同時(shí)過(guò)高的溫度也影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命,因此發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)加力一般是有時(shí)限的,低空不過(guò)十幾秒,多用于起飛或戰(zhàn)斗時(shí),在高空則可開(kāi)較長(zhǎng)的時(shí)間。
????隨著航空燃?xì)鉁u輪技術(shù)的進(jìn)步,人們?cè)跍u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,又發(fā)展了多種噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),如根據(jù)增壓技術(shù)的不同,有沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和脈動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī);根據(jù)能量輸出的不同,有渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)和螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)等。
????噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)盡管在低速時(shí)油耗要大于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),但其優(yōu)異的高速性能使其迅速取代了后者,成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主流。