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喷气推进技术与航空发动机(西工大)
------极端的工作状态中的巧妙装置
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目前世界上能自行设计研制飞机的国 家有近40多个,能够独立研制高性能航空 发动机的国家却只有少数几个国家-----(只有联合国五个常任理事国)。
1、“四高”问题
----怎样让发动机更牛的分析
风车、风扇、轴一体!
两个“简单”的结论: (1)这里烧得越厉害,发动机越牛;
三、航空发动机的工作原理
------极端的工作状态中的巧妙装置
1、两种日常生活中与空气有关的机械装置
(1)风扇利用其它形式的能量使空气流动(将它后 面的空气吸到前面),风扇转的越快,吸来的空气越 多,提供的空气流量越大。
1、两种日常生活中与空气有关的机械装置
(2)风车从空气的流动中吸收能量,空气从它的 前面流动到后边,推动风车转动。
配备F22飞机使用的F119发动机(剖视图)
发动机的在军用飞机上的安装------F35(美国军用单发战斗机)
配装F35的F135发动机简图(在F119的基础上发展而来)
发动机的在飞机上的安装------歼10(我国军用单发战斗机)
发动机的在飞机上的安装------歼11(我国军用双发战斗机)
问题来了:风车叶片的耐高温能力?
风车、风扇、轴一体!
两个“简单”的结论: (2)吸进来的空气越多,烧的油也越多, 最后排出的高速气体就越多,发动机就越牛。
风车、风扇、轴一体!
问题来了:高转速,高负荷,高压力,玩命地工作。 风扇和风车叶片要足够结实; 气流要顺畅。
F119涡轮前的温度2000摄氏度左右
飞机通过连续不断的吸气和排气,并 使排气的速度大于吸气的速度这一过程 来获得向前飞行的动力。但是飞机是依 靠什么实现并维持这一过程的呢?
这就是------
航 空 发 动 机
发动机的在飞机上的安装------民用机种A380
A380配装的遄达900发动机
发动机的在军用飞机上的安装------F22(美国军用双发战斗机)
太行发动机,配装国产苏-27、歼11和歼10, 是我国自主研发的第一台大推力涡扇发动机。
发动机的在飞机上的安装------歼8(我国高空高速双发战斗机)
我国拥有完全自主知识产权的第一台发动机----昆仑发动机
发动机的在飞机上的安装------飞豹(我国高速歼击轰炸机)
秦岭发动机,配装于飞豹歼击轰炸机
遄达900每秒钟吸入1.25吨以上的空气
2、三个“变态”
----环境、性能和可靠性
2.1 变态的工作环境
(1)进气温度变化大(我欲乘风归去); (2)进气密度变化大,地面空气稠密,高空大气 稀薄(入藏体检----高原效应); (3)更要命的:全天候,风雨无阻。。。
下雨时空气里混了水,下雪时混了雪,沙尘暴时混 了。。。
2、物理现象----燃烧,燃烧使空气温度升高,增加 了空气的能量,燃烧越剧烈,空气能量增加越多。
3、最简单的涡轮喷气航空发动机
轴也转!
涡喷发动机结构与工作过程示意图 (注意:图中压气机和涡轮和轴是一体的)
风车、风扇、轴一体!
“简单”的工作过程: (1)风扇把空气从外面吸到里面来;
风车、风扇、轴一体!
喷气推进技术与航空发动机简介
--西北工业大学动力与能源学院 硕士20080701班
一、推进技术简介
1、推进技术:获得推力而前进的技术 2、自古道,靠山吃山,靠水吃水,靠阎王吃小 鬼,人们因地制宜,发展推力
地面靠推地
水里靠推水
水里靠推水
水中推进用
的螺旋桨
(1)螺旋桨推进 ( 两 种 方 式 ) (2)喷气推进 (又称吸气推进)
下雨时空气里混了雨水,下雪时混了雪水:
沙尘暴呢?
还有尾气。。。
军用飞机要超音速飞行,而且要做高难度动---苏-27眼镜蛇机动;
2.2 变态的性能要求
(1)大推力要求
F135自重1吨半 左右,可以提 供18吨左右的 推力(推重比 12)
(2)有些飞机还要求“短距起降”甚至“垂直起 降”(矢量推力技术)(排气情况也复杂了。。。);
太空什么都没有, 靠喷推进剂,
还要利用万有引力
(1)螺旋桨推进
(2)喷气推进 (又称吸气推进)
二、喷气推进技术
图中所示连续不断进行进气和排气 过程的位置被称为飞机的短舱,短舱 里有一个装置可以使排气速度大于进 气速度。
每秒钟 吸进和 排出的 气体达 数百斤 以上, 比一个 成年人 体重还 要多!
推力矢量技术图示
(3)其它要求高效率(省油)、环保、低噪声
2.3 绝对变态的可靠性要求
空军一号
谢谢!
“简单”的工作过程 (2)在这里面喷油,与空气燃烧,空气 变热,能量增加;
风车、风扇、轴一体!
“简单”的工作过程: (3)热气流过风车,推动风车转动,风 车转动又带动风扇的转动;
风车、风扇、轴一体!
“简单”的工作过程: (4)热气流过风车后以高速流出发动机。
最简单的涡喷发动机结构示意图
四、发动机研究的难度和关键技术