飛機的動力裝置

1、機電1401黃宇、王小強、況林鋒脈動式噴氣發(fā)動機噴氣式發(fā)動機帶壓氣機和渦輪的不帶壓氣機的火箭發(fā)動機渦輪噴氣發(fā)動機渦輪螺漿發(fā)動機渦輪風扇發(fā)動機渦輪軸發(fā)動機活塞式發(fā)動機沖壓式噴氣發(fā)動機惠普、通用和羅羅（Roll-Royce）是專門的發(fā)動機廠航空發(fā)動機.活塞式發(fā)動機的工作原理基本構(gòu)件：汽缸和活塞曲軸和連桿。工作原理：汽缸中的混合氣體膨脹做功推動活塞運動，通過連桿與曲軸相連，將活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為曲軸的轉(zhuǎn)動，將熱能轉(zhuǎn)化為機械能。活塞式發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)燃料系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)活塞發(fā)動機的性能性能指標：1.燃油消耗率2.重量功率比特點:1.隨著飛行高度提高，大氣稀薄，發(fā)動機功率減小2.低速飛行時，經(jīng)

2、濟性能較好活塞式發(fā)動機不能單獨驅(qū)動飛機它必須驅(qū)動螺旋槳才能使飛機運動，因而活塞發(fā)動機和螺旋槳在一起才構(gòu)成了飛機的推進系統(tǒng)。1.螺旋槳的結(jié)構(gòu)螺旋槳由幾個葉片組成，每個葉片從根部到頸部扭曲，與葉片軸線垂直的截面相當于機翼的一個翼型。螺旋槳的迎角：槳葉葉弦相對于迎面氣流的角度。螺旋槳的迎角從根部到頂部逐漸變小，是為了保持葉片的各段產(chǎn)生大致相等的拉力，這是螺旋槳做成扭曲形狀的主要原因。槳葉剖面的弦與旋轉(zhuǎn)平面的夾角我們稱為槳葉角。2.螺旋槳的工作原理螺旋槳由葉片組成。葉片的橫斷面相當于機翼的翼型，它相對于空氣運動時，把空氣向后排開，空氣的反作用力給它一個向前的拉力，從而推動飛機運動。3.螺旋槳的變距變距

3、螺旋槳，就是槳葉角可以改變的螺旋槳。飛行速度高時，槳葉角變大，增加拉力，飛行速度低時槳葉角變小。4.螺旋槳的順槳和逆槳順槳:當雙發(fā)（或多發(fā)）飛機一發(fā)失效后，為減小螺旋槳的飛行阻力，使槳葉角增加到90度左右。反槳（逆槳）：使槳葉角減小到出現(xiàn)負槳葉迎角，產(chǎn)生負拉力，縮短著陸滑跑距離。4. 螺旋槳飛機的特點（1）耗油低，經(jīng)濟性好（2）結(jié)構(gòu)簡單，維護簡單，可靠性好（3）適于低速小型飛機（800公里/小時以下）噴氣式發(fā)動機的原理根據(jù)牛頓第三定律：作用力等于反作用力，作用在飛機上的推力等于氣體排出時所用的力。由牛頓第二定律： 式中：m-是噴出的燃氣的質(zhì)量； v2-是燃氣噴出時的速度； v1-是飛機的速度。

4、1212/vvtmtvvmmaF噴氣式發(fā)動機的組成 渦輪噴氣式發(fā)動機的結(jié)構(gòu)示意圖渦輪噴氣式發(fā)動機的組成：進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、尾噴管。燃油燃油 熱能熱能 機械能機械能 推力推力（1）進氣道功能：在各種狀態(tài)下, 將足夠量的空氣, 以最小的流動損失, 順利地引入發(fā)動機，在飛行中還可通過沖壓作用提高氣體壓力。 （2）壓氣機功能：通過旋轉(zhuǎn)的葉片對氣體進行壓縮, 提高空氣的壓力, 為燃氣膨脹作功創(chuàng)造條件，同時為飛機和發(fā)動機提供高壓氣源。 壓氣機形式不同分為軸流式和離心式兩種。離心式結(jié)構(gòu)緊湊，但結(jié)構(gòu)復雜，氣流轉(zhuǎn)變多，損耗大。離心式多用于小型飛機，大型飛機多采用軸流式（3）燃燒室 功能：將噴嘴供應的

5、燃油和壓氣機供應的空氣混合燃燒釋放熱量，供給渦輪所需的均勻加熱的平穩(wěn)高溫高壓燃氣流。（4）渦輪 功能：高溫高壓燃氣膨脹，將熱能轉(zhuǎn)換成渦輪的機械能，同時驅(qū)動壓氣機和附件提供功率。在渦輪螺旋槳和渦輪軸發(fā)動機它還為螺旋槳和旋翼提供軸功率。（5）尾噴管 功用：使從渦輪流出的燃氣膨脹，加速，以一定的速度和要求的方向排入大氣，得到需要的推力。也可通過反推力裝置改變噴氣方向，產(chǎn)生反推力，縮短飛機的滑跑距離。（2）渦輪螺旋槳發(fā)動機 全部動力：螺旋槳拉力為主，約90%，噴氣產(chǎn)生推力只占10%左右。螺旋槳飛機的特點螺旋槳在飛行速度達到800千米/小時的時候，槳尖部分實際上已接近了音速，跨音速流場使得螺旋槳的效率急

6、劇下降；螺旋槳的迎風面積大，阻力也大，極大阻礙了飛行速度的提高；在較低的飛行速度下,具有較高的推進效率, 所以它在中低速（低亞音速）飛行時的經(jīng)濟性較好。（3）渦輪風扇發(fā)動機 由進氣道、風扇、壓氣機、燃燒室、渦輪、和噴管組成。渦扇發(fā)動機的特點渦扇發(fā)動機組合了渦噴和渦槳發(fā)動機的渦扇發(fā)動機組合了渦噴和渦槳發(fā)動機的優(yōu)點優(yōu)點1.效率高，適合高亞音速（M=0.8-0.9）飛行 2.噴氣噪音低，風扇噪音大3.推力由內(nèi)涵和外涵共同產(chǎn)生，風扇是產(chǎn)生正推力的主要部件，約占80左右。目前，民航運輸機民航運輸機廣泛采用高涵道比的渦扇發(fā)動機，保證足夠的推力和良好的經(jīng)濟性。（4）渦輪軸發(fā)動機 1. 由渦槳發(fā)動機改進而來，

7、輸出功率主要形式是軸功率，用于直升機。采用兩套獨立渦輪，工作渦輪帶動壓氣機，維持發(fā)動機工作，自由渦輪通過齒輪箱帶動旋翼。發(fā)動機適用范圍航空燃氣渦輪發(fā)動機主要部件 附件系統(tǒng)進氣道壓氣機燃燒室渦輪尾噴管燃油系統(tǒng) 啟動系統(tǒng)附件傳動系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)控制儀表系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)輔助動力裝置機載輔助動力裝置（APU）用于各類運輸機上，是建立在一臺小型渦輪發(fā)動機上的，裝在飛機機身尾部。u在地面工作時，可以提供電源和氣源，用于啟動主發(fā)動機及飛機空調(diào)用氣，以使飛機減少對地面設(shè)備的依賴。u在空中一定高度上，可以提供電源、氣源。發(fā)動機性能參數(shù)發(fā)動機性能主要由推力特性和燃油消耗特性來表征。 1.推力特性（1）發(fā)動機壓力比 發(fā)動機

8、壓力比指低壓渦輪的出口總壓與低壓壓氣機進口總壓之比。同氣流通過發(fā)動機的加速成比例，對于軸流式壓氣機的渦扇發(fā)動機它表征推力，用 EPREPR 表示（3 3）排氣溫度）排氣溫度 排氣溫度：渦輪進口總溫是發(fā)動機最重要、最關(guān)鍵的一個參數(shù)， 也是渦輪發(fā)動機的重要限制參數(shù)，用用EGTEGT表示表示。（4 4）風扇轉(zhuǎn)速）風扇轉(zhuǎn)速 高涵道比渦扇發(fā)動機，常用風扇轉(zhuǎn)速，N1N1表征推力表征推力。（2 2）發(fā)動機涵道比）發(fā)動機涵道比 發(fā)動機涵道比：渦扇發(fā)動機通過外涵的空氣質(zhì)量流量與通過內(nèi)涵的空氣質(zhì)量流量之比。涵道比為：1 左右是低涵道比； 2-3 左右是中涵道比； 4 以上是高涵道比。 安裝在機翼上噪音和振動太大，已經(jīng)基本淘汰。吊裝在機翼下（翼吊布局）減少機翼結(jié)構(gòu)重量，噪音影響小，飛行阻力在巡