文档介绍：航空发动机结构
本门课程总课时数为40个,主要分为8章。
第一章航空发动机的概述
第二章航空发动机压气机
第三章航空发动机燃气涡轮
第四章航空发动机燃烧室
第五章航空发动机排气装置
第六章航空发动机的总体结构
第七章附件传动装置和减速器
第八章航空发动机工作系统
第一章航空发动机的概述
基本类型
活塞式+螺旋桨
做功特点:
(1)进气量小 (2)各冲(过)程在同一汽缸内按序完成(“个体作业”)→功率(生产率)受限。
燃气涡轮机
做功特点: (1)进气量小 (2)各过程分别由专门部件连续完成(“流水作业”) →功率(生产率)大。 ·
五大基本部件(进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和排气装置);
·三大核心部件(压气机、燃烧室、涡轮)——核心机,燃气发生器 ·
其它部件随用途(WP、WZ、WJ、WS)而异。如:加力燃烧室、减速器
(1)涡轮喷气发动机(WP)
·结构简单 ·能量损失大、油耗高,加力耗油成倍增长 WP6:最大 sfc=;加力: ·加力燃烧室+可调喷管
(2)涡轮螺旋桨发动机(WJ)
·燃气发生器出来的能量绝大部分在动力涡轮中膨胀做功→减速器→螺旋桨; ·燃气剩下的能量一部分在尾喷管中继续膨胀,产生一小部分推力;
·螺旋桨直径大,飞行速度受到限制,M=-; ·排气能力损失少,推进效率高,油耗小;
(3)涡轮轴发动机(WZ)
·燃气发生器排出的燃气能量几乎全部在动力涡轮中膨胀做功,由尾喷管排出时,速度很低; ·输出转速高,以减少由发动机传到直升机主减速器的传动扭矩,使输出轴的直径与重量较小。两种形式: →主减 →小减速器→主减(直九为 B 型)
(4)涡轮风扇发动机(WS)
·后风扇(未广泛使用) ·方案简单; ·浪费大(高温合金昂贵)、加工困难; ·风扇增压比受到限制。 ·前风扇(广泛使用)
·油耗低、噪声小;
·迎风面积比 WP 大,但比 WJ 小,小流量比可以高速飞行。
航空发动机发展简史
发展简史
航空发展始于本世纪初,前四十年为活塞时代(继承于内燃机),后六十年为喷气时代。 综观航空喷气发展史:“竞争是动力,战备为先导,效益作基础,军用民用交替发展,并正向齐头并进转化”。 热战时期(二次大战末期): 以军为主,出现“喷气”; 冷战时期:以军作主导,军民交替发展'。
(1)“军”突破“音障”;“民”出现 WJ。
(2)“热障”(M≥3)出现并克服。 (3) 60 年前后(苏) 57 年人造卫星上天,“导弹走俏,喷 气转民”,民用型 WS (SPEY) 与 WZ (陆用) 悄然出现。 (4) 63 年苏联航空节(苏) 军用型常规喷气飞机大出风头(以 WP 为主)。(美)“又一次面临喷气转向”. 此时 WS 由民转军,随之出现远程轰炸机。 (5)大动荡时期:70 年后逐渐向军民并进转化。
中东战争要求:飞机具有中空(H=6--8KM)、高速(M<=3)、大机动(格斗性);发动机具有变工况与可靠性。 “风扇军转民化”并要求“三高一低”(高流量比、高压比、高温、低油耗)。 民用有向“桨扇”转化的趋势(但目前并未普及,仍然是 WS)。 总之,目前已形成美、俄、英(老牌)、法(小发为主)四国的技术主流。