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1.2 航空发动机基本类型
两类发动机
➢ 航空活塞式发动机 早期飞机和直升机全部采用
➢ 航空燃气涡轮发动机 20世纪40年代开始使用，目前广泛采用
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航空活塞式发动机
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涡轮喷气发动机
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1.2 航空发动机类型
航空燃气涡轮发动机一般由进气道、压气机、 燃烧室、涡轮、排气装置和附件系统组成。
1.1 航空发动机作用、要求
基于此，各种类型的发动机被逐步推入市场：
20世纪60年代，高涵道比（5—8）涡扇发动机，
JT9D\RB211\CF6
20世纪70年代，小推力的大涵道比涡扇发动机，
CFM56\PW2037\RB211-535
20世纪80年代，大流量比、大推力涡扇发动机，
PW4000\V2500
飞机或直升机在飞行中，一旦发动机损 坏而停车，飞机会由于失去推进力而丧失速 度与高度，如果处理不当就会出现极为严重 的事故。因此发动机的正常工作与否，直接 影响到飞行的安全，故称发动机为飞机的心 脏。而且发动机的性能好坏对飞
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1.1 航空发动机作用、要求
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(a) 双转子涡轮喷气发动机 (b) 双转子带加精品力燃烧室的发动机
1.2 航空发动机基本类型
涡喷发动机主要特点：
适用于高速飞行：没有受速度限制的螺旋桨作 为推进器；带加力燃烧室的涡喷发动机突破音 障，实现超音速飞行。
耗油率较高：由于涡喷发动机的推力是由高速 排出高温燃气所获得的，所以在得到推力的同 时，有不少由燃料燃烧所获得的能量以燃气的 动能和热能的形式排出发动机，能量损失较大， 耗油率较高，不经济。
燃气发生器：由压气机、燃烧室以及驱动压气 机的燃气涡轮组成的装置是用来提供高温高压 燃气的，它们也是发动机的核心部分，故也称 之为核心机。
从燃气涡轮出来的高温高压燃气具有一定的能 量，故能产生发动机的推进力或输出功率，利 用它的方式不同，可以产生不同类型的发动机
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涡轮喷气发动机
涡轮螺旋桨发动机
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1.1 航空发动机作用、要求
1.1.1 定义
发动机是将燃料燃烧释放出的热能转变为 机械能的装置。动力装置除了包括发动机本体 及必需的工作系统（如燃油系统、滑油系统、 起动点火系统）外，还包括有防冰系统、反推 系统、冷却系统和外壳体等。
1.1.2 作用
航空燃气涡轮发动机是现代飞机与直升机 的主要动力（少数轻型、小型飞机和直升机采 用航空活塞式发动机），为飞机提供推进力， 为直升机提供转动旋翼的功率。
航空发动机原理、构造与系统 the Theory, Structure and System
of Aero-engine
黄燕晓
第2讲 发动机分类和工作原理
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本讲内容
Objective:
1.了解航空燃气涡轮发动机的作用及其要求 2.掌握航空燃气涡轮发动机的基本类型（重点） 3.掌握航空燃气涡轮发动机的工作原理（重点）
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1.2 航空发动机基本类型
1.2.1 燃气涡轮喷气发动机
涡轮喷气发动机
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1.2 航空发动机基本类型
结合下图：
功能
涡轮喷气发动机工作情形图
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1.2 航空发动机基本类型
涡喷发动机进气量大，进气、压缩、燃烧、膨 胀、排气五个过程是同时进行的，即做功是连续的， 做功能力比活塞式大得多，是20世纪50、60年代应 用最为广泛的航空燃气涡轮发动机，当时不仅是高 速歼击机的唯一动力，而且也为许多轰炸机、民航 机所采用。
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推进力
升力
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1.1 航空发动机作用、要求
飞行器的动力装置，一般应当有发动机（燃料 的化学能转变为热能再转变为机械能的热力机 械）与推进器组成，在直接产生推力的涡轮发 动机中，二者是合二为一的，提供转动旋翼功 率的发动机则分开，推进器一般为螺旋桨或旋 翼。
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1.1 航空发动机作用、要求
燃气涡轮发动机
涡轮风扇发动机
涡轮轴发动机
桨扇发动机 20世纪80年代后期
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1.2 航空发动机类型
其中，涡喷、涡扇发动机的推力就是推进飞 机前进的力，而涡浆发动机中，发动机输出轴功 率，通过螺旋桨（一种推进器），将功率转变为 飞机的拉力。
螺旋桨旋转时，桨叶将空气向桨叶后方增速 排出，此股向后流动的空气在桨叶上产生向前的 反作用力，即螺旋桨的拉力。在直升机中，涡轴 发动机输出的功率通过减速器减速并转向，驱动 旋翼旋转，旋翼桨叶将空气加速向下向后排出， 产生向上向前的力，然后直升机便可腾空飞翔。
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1.2 航空发动机基本类型
1.2.2 涡轮螺旋桨发动机
涡桨发动机是在涡喷发动机的基础上，吸取 航空活塞式发动机的优点发展而来的。20世纪50 年代研制的民航机、运输机采用涡桨发动机较多， 目前支线用的旅客机仍以涡桨发动机作为主要动 力。从其燃气发生器出来的燃气能量，绝大部分 在动力涡轮中膨胀做功，使动力涡轮高速旋转动， 后通过减速器转速降到1000-2000转驱动螺旋桨， 燃气中剩下的能量在尾喷管中膨胀，产生推力。
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1.2 航空发动机基本类型
➢ 工作原理:一定量的空气通过进气道以较小的流 动损失顺利地引入压气机,在压气机中高速旋转 的叶片对空气作功压缩空气提高空气的压力,高 压空气在燃烧室内与燃油混合燃烧将化学能转 变为热能形成高温高压的燃气,高温高压的燃气 首先在涡轮内膨胀,推动涡轮高速旋转输出功去 带动压气机,然后,燃气在喷管内继续膨胀加速 燃气使燃气以较高的速度喷出,产生推力.
1.1.3 要求
发动机推力大、质量小 发动机燃油消耗率低 发动机结构尺寸要小 可靠性要好，使用寿命要长 环境污染要小（排气污染和噪音污染） 不同用途的发动机，其要求的侧重点也不同：
——战斗机发动机要求推力大、重量轻、加速 性好； ——对民航机，要求有低油耗、经济性好、高 的可靠性与耐久性、高精品 的使用率和飞行安全等
➢ 燃气发生器后的燃气可用能全部用来在喷管内 继续膨胀, 加速燃气, 提高燃气的速度, 使燃 气以较高的速度喷出精,品 产生推力。
1.2 航空发动机基本类型
➢ 故航空燃气涡轮喷气发动机既是热机又是 推进器
➢ 加力式燃气涡轮喷气发动机
在涡轮和喷管之间具有加力燃烧室, 用来提高喷管前 的燃气温度, 增大排气速度, 从而加大发动机的推力。