V9’－气流完全膨胀速度
p9 > p0
F = q mg V 9 − q ma V 0 + A9 ( p 9 − p 0 )
ϕ = [1 −
q mg V 9 − q ma V 0 + A9 ( p 9Байду номын сангаас− p 0 ) q mg V 9′ − q ma V 0
] × 100 %
飞机以高超音速飞行时，采用纯收敛喷管将导致推力损失约 飞机以高超音速飞行时，采用纯收敛喷管将导致推力损失约23%
截面编号
进口截面－ ，喉道截面－ ， 进口截面－7，喉道截面－8，出口截 面－9
当喷管为固定的面 积比A 积比 9/A8时，只 对应某一个特定的 膨胀比， 膨胀比，可以使气 流在喷管出口达到 完全膨胀， 完全膨胀，偏离此 膨胀比， 膨胀比，都回造成 推力损失。 推力损失。
可调节的收敛-扩张喷管
随飞行状态变化, 随飞行状态变化 由马达带动作动筒 拉动拉杆,改变喷 拉动拉杆 改变喷 管临界截面积、 管临界截面积、出 口截面积,使气流 口截面积 使气流 尽可能在出口处达 到完全膨胀。 到完全膨胀。
第五节 尾喷管
一、功能及设计要求 1、功能 、
燃气膨胀加速，气流高速排出，产生反作用推力； 燃气膨胀加速，气流高速排出，产生反作用推力； 调节喷管临界截面积改变发动机工作状态 喷管临界截面积改变发动机工作状态； 调节喷管临界截面积改变发动机工作状态； 推力换向 换向。 推力换向。
2、设计要求 、
流动损失小 尽可能完全膨胀 排气方向尽可能沿所希望的方向 根据需要，截面积几何尺寸可调 根据需要， 噪音低
反推装置
垂直/短距 垂直 短距 起降喷管
推力矢量喷管
苏-27眼镜蛇机动动作 27眼镜蛇机动动作
矢量喷管
F119
矢量喷管
EJ200
矢量喷管
F100-PW-229
苏-37特技飞行 37特技飞行
苏-37特技飞行 37特技飞行
二维收-扩矢量喷管特点
提高机动性与操纵性 减少飞机尾部阻力 缩短 STOL 距离 降低红外、雷达信号特征 可用大角度俯冲， 提高投射武器精度
2、纯收敛型喷管
出口为纯收敛段
出口截面积可调： 出口截面积可调：
超音速、 超音速、带复燃加力
出口截面积固定： 出口截面积固定：
亚音速飞机
2、纯收敛型喷管
特点
出口气流速度最高只能达到当地音速 当气流在出口不能达到完全膨胀时
喷管处于超临界状态
推力F和推力损失系数ϕ 推力 和推力损失系数ϕ 和推力损失系数
气体流速、马赫数与通道截面积的关系： 气体流速、马赫数与通道截面积的关系：
dA = (M A
2 a
dV − 1) V
为使达到音速的气流继续膨胀，必须用扩张通道
3、收敛—扩张型
固定的收敛-扩张喷管 固定的收敛 扩张喷管 可调的收敛-扩张喷管 可调的收敛 扩张喷管 带中心锥体的喷管 引射喷管
固定的收敛-扩张喷管
三 、喷管特性
内流特性
总压恢复系数随喷管 膨胀比的变化
外流特性
后体阻力 阻力系数随飞行马赫 数变化
小结
压气机增压原理(排列、基元级速度三角形、 压气机增压原理 排列、基元级速度三角形、轮缘功 排列 ) 涡轮作功原理(排列 基元级速度三角形、轮缘功） 排列、 涡轮作功原理 排列、基元级速度三角形、轮缘功） 压气机和涡轮的热力过程、主要参数、 压气机和涡轮的热力过程、主要参数、功的表达式 压气机通用特性 涡轮临界工作状态 燃烧室燃烧过程及零组件在燃烧过程中的作用 进气道气动设计及工作原理、 进气道气动设计及工作原理、特性 尾喷管工作原理（纯收敛、收敛-扩张）、收扩喷管 扩张）、 尾喷管工作原理（纯收敛、收敛 扩张）、收扩喷管 截面积必须可调、喷管调节引起后体阻力变化。 截面积必须可调、喷管调节引起后体阻力变化。
3、分类
纯收敛型 收敛--扩张型 收敛 扩张型 塞式 引射 推力矢量 带反推
按流路通道分： 按流路通道分： 收敛 收敛--扩张 收敛 扩张
二、工作原理
1、排气速度 、
绝能流动 进出口总焓相等 如果在出口达到 完全膨胀 用总压恢复系数 考虑流动损失 排气速度正比于 T4*、P4*/ P0 喷管截面编号 进口截面－ 进口截面－ 4 出口截面－ 出口截面－
带中心锥体的喷管
由中心锥体和外罩组成 外罩出口处形成喷管临 界截面 气流绕外罩唇口产生膨 胀波， 胀波，膨胀加速 沿轴向移动中心锥体实 现临界截面调节
引射喷管
由一个纯收敛喷管和一个同心的外套筒组成。 由一个纯收敛喷管和一个同心的外套筒组成。 收敛喷管排出发动机高压燃气， 收敛喷管排出发动机高压燃气，引射外套筒的 二股气流； 二股气流； 主气流在周围亚音气流中膨胀，形成“流体” 主气流在周围亚音气流中膨胀，形成“流体” 壁面扩张段，主气流继续减速，高速排出。 壁面扩张段，主气流继续减速，高速排出。 形成的“流体” 形成的“流体”壁面可以随主气流压力变化自 动调节。 动调节。
V 92 * * h4 = h9 = h9 + 2 V 92 = C p ′(T9* − T 9 ) = C p ′(T4* − T 9 ) 2 V9 =
′ p 0 k k−′1 2 C p ′T9* [1 − ( * ) ] p9 * p9
σe =
V9 =
* p4
′ p 0 k k−′1 2 C p ′T4* [1 − ( ) ] * σ e p4