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航空发动机概述解析

机 发动机采用黑色火药、无烟火药等固体燃 料。 固体燃料火箭发动机能产生巨大的推力, 但工作时间段且不易控制。

(2)液体燃料火箭发动机 发动机通常以煤油、酒精或液态氢作为燃 料,以液态氧、硝酸等作为氧化剂。 液体燃料火箭发动机工作时间长,推力大 且可调节。 主要用于发射人造地球卫星、载人宇宙飞 船、航天飞机等大型宇宙飞行器。
二、喷气发动机
喷气发动机和活塞发动机比较 相同:均以空气和燃气为工作介质。 不同:
进入活塞发动机的空气不是连续的,而燃气 轮机的空气是连续的。 ② 活塞发动机-等容燃烧;燃气轮机-等压燃 烧。

二、喷气发动机
(一)推力(功率)大,质量小 (二)速度性能好 (三)应用广泛
二、喷气发动机
固体火箭发动机
一、航空活塞式发动机
按空气进入气缸以前是否增压区分 吸气式发动机 外界空气直接吸入气缸 增压式发动机 空气经增压器提高压力后进入气缸
气冷式(星型)
液冷式(V型)
二、喷气发动机


涡喷发动机工作时,连续不断地吸入空气,空气 在发动机中经过压缩、燃烧和膨胀过程产生高温 高压燃气从尾喷管喷出,流过发动机的气体动量 增加,使发动机产生反作用推力。 涡喷发动机既是热机,又是推进器。
(2)燃气涡轮喷气发动机

发动机工作时,空气的压缩除了利用冲压 的作用外,主要依靠专门的压气机来完成。
燃气涡轮喷气发动机的分类 用于飞机的航空燃气轮机: 涡轮喷气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺桨发动机 用于直升飞机的航空燃气轮机: 涡轮轴发动机

1、涡轮喷气发动机

涡轮喷气发动机是最简单的一种航空燃气轮机, 它只是在燃气发生器出口处安装了尾喷管,将 高温高压燃气的能量通过尾喷管(推进器) 转变 为燃气的动能,使发动机产生反作用推力 。 单轴涡轮喷气发动机 双轴涡轮喷气发动机 加力涡轮喷气发动机(涡轮与尾喷管之间设置 加力燃烧室)
3、涡轮风扇发动机

目前民用旅客机都采用大涵道比的涡轮风扇发 动机,而军用歼击机所用的涡轮风扇发动机则 为带有加力燃烧室的小涵通比涡轮风扇发动机。

② ③
涡轮风扇发动机图 民用大涵道比涡轮风扇发动机 军用小涵道比涡轮风扇发动机
4、涡轮轴发动机

涡轮轴发动机用于直升机,与涡桨发动机相类似, 将燃气发生器产生的可用功几乎全部从动力涡轮 轴上输出,带动直升机的旋翼和尾桨。
一、航空活塞式发动机
按基本工作原理方面的差别区分 四行程发动机 二行程发动机
一、航空活塞式发动机
按发动机使用的燃料种类区分 轻油发动机 使用汽油、酒精等挥发性较高的燃料 重油发动机 使用柴油等挥发性较低的燃料
一、航空活塞式发动机
按形成混合气的方式区分 汽化器式发动机 直接喷射式发动机
火箭发动机
液体火箭发动机 冲压式喷气发动机 脉动式喷气发动机 涡轮喷气发动机 有压气机式空气喷 气发动机 涡轮风扇发动机 涡轮螺旋桨发动机 涡轮轴发动机
无压气机式空 气喷气发动机
空气喷气发动机
1、火箭发动机
火箭发动机自身带有氧化剂,燃料燃烧时 不需要外界输入空气来助燃,可以在真空 中飞行,飞行高度不受限制。 根据采用的燃料不同,分为固体燃料火箭 发动机和液体燃料火箭发动机两种。

2、空气喷气发动机 根据有无压气机分为: 冲压喷气发动机 燃气涡轮喷气发动机
(1)冲压喷气发动机

飞行时,迎面气流在发动机前和进入进气道内依 靠降低速度,增大压力,然后在燃烧室内与燃料 混合并燃烧,高温、高压燃气在喷管内膨胀加速, 最后向外喷出,产生推力。
冲压空气喷气发动机
脉动式空气喷气发动机
① ②

2、涡轮螺桨发动机



飞机的螺桨是发动机的主要推进器。 飞行高度低飞行速度慢是使用涡轮螺桨发动机的 主要缺点。飞行高度不超过5000米,飞行速度一 般不超过700公里/小时。 图
3、涡轮风扇发动机


涡轮风扇发动机有内外两个涵道,在内涵燃气发 生器出口增加动力涡轮,将燃气发生器产生的一 部分或大部分可用功,通过动力涡轮传递给外涵 通道中的压气机,大多数情况下,外涵压气机叶 片是将内涵压气机叶片向外延伸,习惯上将内外 涵共用的压气机称为风扇。 在外涵道中的风扇叶片、尾喷管和内涵尾喷管是 涡轮风扇发动机的推进器。 外涵空气流量与内涵空气流量之比,称为涵道比, 用B表示。
第一章 航空发动机 概述
第一节 喷气发动机的特点和分类
航空发动机的分类
1、航空活塞式发动机 在航空活塞式发动机内,燃料燃烧后放出的热能, 通过气体膨胀,推动活塞而转换为机械能,机械 能用来带动螺旋桨而产生拉力。
2、喷气式发动机 喷气发动机把燃料燃烧后放出的热能转换为气体 的动能,使气体向外高速喷出而产生推力。

涡轮轴发动机简图
发动机在飞机上的位置
机身内后部
发动机在飞机上的位置
机翼根部
发动机在飞机上的位置
机翼下(多用于旅客机)
发动机在飞机上的位置
机身后部平尾根部
第二节 典型燃气涡轮动力装置的一般介绍

发动机的主要部件:进气道、压气机、燃 烧室、涡轮和尾喷管。
一、各部件的作用
进气道:用来引导足够数量的空气顺利进 入发动机,在飞行中还可通过冲压作用提 高气体压力。 压气机:用来提高气体的压力,它通过高 速旋转的叶轮,对进入压气机的气体做功, 达到增压目的。 燃烧室:用来组织燃油与空气混合、燃烧, 释放化学能,不断给气体加热,以提高气 体温度。
一、航空活塞式发动机
按混合气着火的方法区分 点燃式发动机 电嘴产生电火花点燃混合气 压燃式发动机 不装电嘴
一、航空活塞式发动机
按冷却发动机的方法区分 气冷式发动机 直接利用飞行中的迎面气流来冷却气缸 液冷式发动机 利用循环流动的冷却液来冷却气缸
一、航空活塞式发动机
按气缸排列的方式区分 直列型发动机 直立型、对立型、V型、W型、H型、X型 等 星型发动机 单排、双排、多排

使用液体火箭发动机创造大气层内飞机飞行速 度纪录6.72马赫的X-15高超音速试验机。
液体火箭发动机液体燃料输送系统、燃烧室、喷管组成。 燃料剂和氧化剂在燃烧室气化、混合、燃烧,从喷管喷 出产生推进力。
2、空气喷气发动机
空气喷气发动机自身只带有燃料,燃料燃 烧时用外界空气中的氧气助燃。 只能在大气中工作,飞行高度受到一定的 限制。 工质是空气。
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