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航论-第二章 第4节 飞机的动力装置

第二章民用航空器
第四节飞机动力装置(一)课前复习
1.飞机的起落架按能否固定可以分为哪几类?
2.起落架的基本结构是什么?
(二)新课教学
一、基本概述
1.动力装置包括:发动机、螺旋桨、辅助动力装置及其他附件。

其中被喻为飞机心脏的是“发动机”
2.发动机的分类
【飞机发动机的一般分类】
(1)活塞式发动机=> 莱特兄弟的第一架飞机。

(2)喷气式
①空气喷气式:不能脱离大气层(民用飞机)。

②火箭喷气式:可以在大气层内和太空中使用。

【飞行器发动机的一般分类】
(1)吸气式
①活塞式
②燃气涡轮
③冲压喷气
④脉动喷气
(2)火箭喷气式
①化学火箭发动机
②核火箭/电火箭
二、活塞式发动机
1.组成和分类
(1)基本结构:汽缸、活塞、连杆、曲轴、进排气门等。

(2)分类:
①按运行方式分:往复式活塞发动机和转子活塞发动机。

②按喷油方式分:汽化式和直喷式。

③按冷却方式分:液冷式和气冷式。

2.基本原理及过程
(1)基本概念
①上死点:活塞在汽缸内运动到最上方的位置。

②下死点:活塞在汽缸内运动到最下方的位置。

③冲程:活塞从上死点到下死点或从下死点到上死点一次称为一个冲程。

(2)工作过程
活塞式发动机的工作过程由进气、压缩、工作和排气四个冲程组成。

①进气冲程:
②压缩冲程:
③工作冲程:
④排气冲程:
(3)缺点及改进:
缺点:燃烧、能量转化不连续。

改进:多汽缸结构,如星形布局。

3.工作系统
(1)进气系统
①作用:将燃油泵来的燃油汽化,使与空气均匀混合。

②分类:汽化或燃料系统和直接喷射式燃料系统。

(2)点火系统
作用:用高压电产生电火花,点燃混合气体。

(3)润滑系统
作用:将润滑油循环不断地输送至汽缸,减小汽缸与活塞之间的摩擦。

(4)冷却系统
作用:使冷却介质流过汽缸壁,带走热量,保证正常工作。

(5)启动系统
①作用:使发动机从静止状态过渡到工作状态。

②分类:气动和电动
4.螺旋桨(空气螺旋桨)
(1)活塞式发动机和螺旋桨一起才构成飞机的动力装置。

(2)结构(了解)
(3)原理:桨叶上表面流速快,下表面流速慢,产生向上的升力。

三、空气喷气式发动机
1.基本原理
气体进入发动机=> 气体被压缩=> 气体燃烧膨胀=> 燃气从特定方向排入大气(进气道)(压气机)(燃烧室)
2.分类
(1)涡轮喷气发动机
优点:重量轻、推力大、适应于高速飞行。

缺点:油耗大,经济性差。

基本组成:进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管。

(2)涡轮螺旋桨发动机
优点:低速飞行时,效率高,经济高。

缺点:高速飞行,效率低。

基本组成:进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管、螺旋桨、减速器。

(3)涡轮风扇发动机
优点:高速飞行时,效率高,经济高。

(4)涡轮轴发动机(了解)
四、发动机的性能
1.动力性
2.燃油经济性:用燃油消耗表示
3.轻量化
4.环境指标:指发动机排气品质和噪声水平
五、发动机在飞机上的安装
1.翼根发动机布局
2.翼吊发动机布局
3.尾吊发动机布局
4.翼吊尾吊综合布局。

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