航空發(fā)動機基本原理

2航空發(fā)動機基本原理

與分類第1頁，共84頁。對飛機來說,沒有發(fā)動機

技術(shù)的進步,再巧妙的設(shè)

計都只能停留在地面上.第2頁，共84頁。航空發(fā)動機分類類型應(yīng)用1.活塞式發(fā)動機小型民用機2.脈動式噴氣發(fā)動機導(dǎo)彈3.沖壓式噴氣發(fā)動機導(dǎo)彈4.渦輪噴氣發(fā)動機戰(zhàn)斗機5.渦輪風扇發(fā)動機大型民用運輸機6.渦輪軸發(fā)動機直升機7.渦輪螺旋槳發(fā)動機中低速運輸機8.螺槳風扇發(fā)動機研究實驗中9.真空能發(fā)動機研究中第3頁，共84頁。1.活塞式發(fā)動機第4頁，共84頁。航空活塞式發(fā)動機是利用汽油與空氣混合,在密閉的容器(氣缸)內(nèi)燃燒,膨脹作功的機械.活塞式發(fā)動機必須帶動螺旋槳,活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動,并通過連桿將這種運動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動.曲軸是發(fā)動機輸出功率的部件.曲軸轉(zhuǎn)動時,通過減速器帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生拉力.小型民用飛機常用.第5頁，共84頁?；鸹ㄈㄟ^高壓電產(chǎn)生了電火花,將混合氣體點燃，汽油和空氣的混合氣體進氣門氣缸第6頁，共84頁。第7頁，共84頁。第8頁，共84頁。第9頁，共84頁。第10頁，共84頁。第11頁，共84頁。第12頁，共84頁。直列式發(fā)動機(4個汽缸肩并肩地排成一排,一般的車都用)第13頁，共84頁。水平對置發(fā)動機第14頁，共84頁。V型發(fā)動機(6個汽缸排列在成一定角度的兩個平面上)第15頁，共84頁。第16頁，共84頁。拉力式螺旋槳推力式螺旋槳第17頁，共84頁。第18頁，共84頁。飛機的星形發(fā)動機第19頁，共84頁。噴氣式發(fā)動機的基本原理是將空氣吸入,與燃油混合,點火,爆炸膨脹后的空氣向后噴出,其反作用力推動飛機向前飛行。第20頁，共84頁。2.脈動式噴氣發(fā)動機(結(jié)構(gòu)簡單,體積小,但推力不穩(wěn)定,不適合載人,一般導(dǎo)彈用)燃燒室進氣道供油節(jié)氣活門充氣(節(jié)氣活門打開)點火(節(jié)氣活門關(guān)閉)噴管和推進噴口第21頁，共84頁。3.沖壓式噴氣發(fā)動機(結(jié)構(gòu)簡單、體積小、推力大、加速快,必須吸入高速氣流才能工作,所以必須與其它發(fā)動機組合使用(一般借助火箭發(fā)動機助推,不適合循環(huán)使用,超音速無人靶機和導(dǎo)彈用)燃油噴嘴燃燒室推進噴管進氣道第22頁，共84頁。可調(diào)進氣道加力燃油噴嘴燃燒室供氧與供油可調(diào)噴管火箭/沖壓組合式噴氣發(fā)動機第23頁，共84頁。4.渦輪噴氣發(fā)動機(加速快,耗油大,戰(zhàn)斗機用)第24頁，共84頁。第25頁，共84頁。第26頁，共84頁。進氣道加力式渦輪噴氣發(fā)動機第27頁，共84頁?？烧{(diào)進氣道(大面積)可調(diào)進氣道(大面積)進氣口導(dǎo)流葉片(打開)進氣口導(dǎo)流葉片(關(guān)閉)低馬赫數(shù)高馬赫數(shù)可調(diào)噴口(大面積)可調(diào)噴口(小面積)第28頁，共84頁。第29頁，共84頁。渦輪噴氣發(fā)動機第30頁，共84頁。第31頁，共84頁。第32頁，共84頁。第33頁，共84頁。第34頁，共84頁。美國F-22的發(fā)動機F119-PW-100(擁有二元矢量噴口,代表了世界最高水平)第35頁，共84頁。吳大觀，“中國航空發(fā)動機之父”第36頁，共84頁。吳大觀，“中國航空發(fā)動機之父”1937年,保送西南聯(lián)大機械系,三年級轉(zhuǎn)讀航空系。1942年,大學(xué)畢業(yè),被分配到當時國內(nèi)唯一的航空發(fā)動機廠——貴州大定航空發(fā)動機廠。1944年,被工廠選送到美國來康明發(fā)動機廠和普惠公司學(xué)習(xí)深造。1946年,回國,在北京大學(xué)教授航空發(fā)動機設(shè)計。1956年,組建我國第一個噴氣發(fā)動機設(shè)計室。1978年,領(lǐng)導(dǎo)對英國斯貝發(fā)動機專利的仿制工作。1985年,以吳大觀為首的9位專家聯(lián)名上書中央,小平同志親自批示,太行發(fā)動機正式立項。2009年,吳大觀在北京去世。第37頁，共84頁。5.渦輪風扇發(fā)動機(油耗低,難度高,大型民用客機用)冷卻引擎,降低引擎噪音靠渦輪驅(qū)動靠渦輪驅(qū)動中心軸第38頁，共84頁。非加力式渦扇發(fā)動機第39頁，共84頁。第40頁，共84頁。加力式渦扇發(fā)動機第41頁，共84頁。第42頁，共84頁。第43頁，共84頁。第44頁，共84頁。6.渦輪軸發(fā)動機(功率大,直升機用)進氣道燃燒室自由動力渦輪普通渦輪低壓壓氣機動力輸出高壓壓氣機回流燃燒系統(tǒng)雙軸渦輪軸發(fā)動機(帶自由動力渦輪的)第45頁，共84頁。第46頁，共84頁。第47頁，共84頁。7.渦輪螺旋槳發(fā)動機(噪音小,壽命長,中低速飛機用)燃氣發(fā)生器動力輸出雙軸軸流式渦輪螺槳發(fā)動機第48頁，共84頁。單面進氣雙級離心式渦輪螺槳發(fā)動機第49頁，共84頁。8.螺槳風扇發(fā)動機

可用速度高,低油耗,但是由于轉(zhuǎn)速較高,產(chǎn)生的振動和噪音也較大,目前正處于研究和實驗階段。螺槳-風扇燃氣發(fā)生器第50頁，共84頁。第51頁，共84頁。安-70采用的槳扇發(fā)動機(俄羅斯)第52頁，共84頁。第53頁，共84頁。第54頁，共84頁。第55頁，共84頁。第56頁，共84頁。第57頁，共84頁。第58頁，共84頁。第59頁，共84頁。帶有外涵道的槳扇發(fā)動機第60頁，共84頁。第61頁，共84頁。優(yōu)點：涵道比大,省油;增加10%推力;減少噪音。

缺點：造價提高。新型的HK-93涵道漿扇發(fā)動機(俄羅斯)第62頁，共84頁。第63頁，共84頁。第64頁，共84頁。第65頁，共84頁。9.真空能發(fā)動機現(xiàn)代物理學(xué)認為：真空不是一無所有,“真空是物質(zhì)的凝聚態(tài)”(李政道語),真空是能量海,蘊藏著極大的能量。有人說1立方厘米真空里面含有1095克的能量,通過質(zhì)能互換定理(E=mc2),可以把真空中的能量看成無窮大。我國科學(xué)家高歌在真空能發(fā)動機方面做了大量的研究,證明了真空能的存在和提取的可能性,也證實了在航空發(fā)動機上應(yīng)用的可能性。第66頁，共84頁?；鸺l(fā)動機通過燃燒室燃燒將燃料加熱膨脹,使氣體從噴嘴噴出產(chǎn)生反作用力,即推力.包括：液體火箭發(fā)動機；固體火箭發(fā)動機；等離子火箭發(fā)動機（研究中）.火箭發(fā)動機第67頁，共84頁。1.液體火箭發(fā)動機液體燃油燃燒室推力噴管推進劑噴嘴氧第68頁，共84頁。2.固體火箭發(fā)動機點火藥包火藥柱保險裝置噴管燃氣通道第69頁，共84頁。第70頁，共84頁。從地球到火星,傳統(tǒng)液體火箭需要250天,而等離子火箭只需39天。3.等離子火箭發(fā)動機第71頁，共84頁。奇妙的機械第72頁，共84頁。橢圓規(guī)第73頁，共84頁。馬耳他十字機芯(用于控制時鐘的秒針運動)第74頁，共84頁?？p紉機第75頁，共84頁。斯特林發(fā)動機第76頁，共84頁。第77頁，共84頁。第78頁，共84頁。艦炮彈藥裝填系統(tǒng)(彈藥與戰(zhàn)斗部分離)第79頁，共84頁。第80頁，共84頁。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕.缺點:容易漏氣,難維修.旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機第81頁，共84頁。第82頁，共84頁。轉(zhuǎn)子發(fā)動機是內(nèi)燃機的一種,把熱能轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運動而非活塞運動,如馬自達RX8.第83頁，共84頁。內(nèi)容梗概2航空發(fā)動機基本原理

與分類。對飛機來說,沒有發(fā)動機

技術(shù)的進步,再巧妙的設(shè)

計都只能停留在地面上.。變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動.曲軸是發(fā)動機輸。V型發(fā)動機(6個汽缸排列在成一定角度的。與燃油混合,點火,爆炸膨脹后的空氣向。2.脈動式噴氣發(fā)動機(結(jié)構(gòu)簡單,體積小,但推力不。穩(wěn)定,不適合載人,一般導(dǎo)彈用)。加速快,必須吸入高速氣流才能工作,所以必須與。其它發(fā)動機組合使用(一般借助火箭發(fā)動機助推,。4.渦輪噴氣發(fā)動機(加速快,耗油大,戰(zhàn)斗機用)。美國F-22的發(fā)動機F119-PW-100。1937年,保送西南聯(lián)大機械系,三年級轉(zhuǎn)讀航空系。1942年,大學(xué)畢業(yè),被分配到當時國內(nèi)唯一的航空。發(fā)動機廠——貴州大定航空發(fā)動機廠。1946年,回國,在北京大學(xué)教授航空發(fā)動機設(shè)計。198