飛機(jī)的動(dòng)力裝置-課件

飛機(jī)的動(dòng)力裝置—————機(jī)電1401黃宇、王小強(qiáng)、況林鋒1ppt課件飛機(jī)的動(dòng)力裝置—————機(jī)電1401黃宇、王小強(qiáng)、況林鋒11.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的種類脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)帶壓氣機(jī)和渦輪的不帶壓氣機(jī)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪螺漿發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)惠普、通用和羅羅（Roll-Royce）是專門的發(fā)動(dòng)機(jī)廠航空發(fā)動(dòng)機(jī)2ppt課件1.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的種類脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)帶壓氣機(jī)和渦2.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)①.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿與曲軸相連，將活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3ppt課件2.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)①.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理基本構(gòu)件：汽缸和活2.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)②活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)燃料系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動(dòng)系統(tǒng)③活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的性能性能指標(biāo)：1.燃油消耗率2.重量功率比特點(diǎn):1.隨著飛行高度提高，大氣稀薄，發(fā)動(dòng)機(jī)功率減小2.低速飛行時(shí)，經(jīng)濟(jì)性能較好4ppt課件2.活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)②活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)③活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的性能3.螺旋槳活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能單獨(dú)驅(qū)動(dòng)飛機(jī)它必須驅(qū)動(dòng)螺旋槳才能使飛機(jī)運(yùn)動(dòng)，因而活塞發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳在一起才構(gòu)成了飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)。5ppt課件3.螺旋槳活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)不能單獨(dú)驅(qū)動(dòng)飛機(jī)它必須驅(qū)動(dòng)螺旋槳才能使3.螺旋槳1.螺旋槳的結(jié)構(gòu)螺旋槳由幾個(gè)葉片組成，每個(gè)葉片從根部到頸部扭曲，與葉片軸線垂直的截面相當(dāng)于機(jī)翼的一個(gè)翼型。螺旋槳的迎角：槳葉葉弦相對(duì)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。6ppt課件3.螺旋槳1.螺旋槳的結(jié)構(gòu)螺旋槳由幾個(gè)葉片組成，每個(gè)葉片從根3.螺旋槳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(dāng)于機(jī)翼的翼型，它相對(duì)于空氣運(yùn)動(dòng)時(shí)，把空氣向后排開，空氣的反作用力給它一個(gè)向前的拉力，從而推動(dòng)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)。7ppt課件3.螺旋槳2.螺旋槳的工作原理7ppt課件3.螺旋槳3.螺旋槳的變距變距螺旋槳，就是槳葉角可以改變的螺旋槳。飛行速度高時(shí)，槳葉角變大，增加拉力，飛行速度低時(shí)槳葉角變小。4.螺旋槳的順槳和逆槳順槳:當(dāng)雙發(fā)（或多發(fā)）飛機(jī)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(fù)槳葉迎角，產(chǎn)生負(fù)拉力，縮短著陸滑跑距離。8ppt課件3.螺旋槳3.螺旋槳的變距8ppt課件3.螺旋槳4.螺旋槳飛機(jī)的特點(diǎn)（1）耗油低，經(jīng)濟(jì)性好（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性好（3）適于低速小型飛機(jī)（800公里/小時(shí)以下）9ppt課件3.螺旋槳4.螺旋槳飛機(jī)的特點(diǎn)9ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)上的推力等于氣體排出時(shí)所用的力。由牛頓第二定律：

式中：m-是噴出的燃?xì)獾馁|(zhì)量；

v2-是燃?xì)鈬姵鰰r(shí)的速度；

v1-是飛機(jī)的速度。10ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的原理10ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的組成渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的組成：進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管。燃油

熱能機(jī)械能推力11ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的組成11ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（1）進(jìn)氣道功能：在各種狀態(tài)下,將足夠量的空氣,以最小的流動(dòng)損失,順利地引入發(fā)動(dòng)機(jī)，在飛行中還可通過(guò)沖壓作用提高氣體壓力。12ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（1）進(jìn)氣道12ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（2）壓氣機(jī)功能：通過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉片對(duì)氣體進(jìn)行壓縮,提高空氣的壓力,為燃?xì)馀蛎涀鞴?chuàng)造條件，同時(shí)為飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)提供高壓氣源。

13ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（2）壓氣機(jī)13ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)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(fù)雜，氣流轉(zhuǎn)變多，損耗大。離心式多用于小型飛機(jī)，大型飛機(jī)多采用軸流式14ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)形式不同分為軸流式和離心式兩種。14p4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（3）燃燒室功能：將噴嘴供應(yīng)的燃油和壓氣機(jī)供應(yīng)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?xì)饬鳌?5ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（3）燃燒室15ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（4）渦輪功能：高溫高壓燃?xì)馀蛎?，將熱能轉(zhuǎn)換成渦輪的機(jī)械能，同時(shí)驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)和附件提供功率。在渦輪螺旋槳和渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)它還為螺旋槳和旋翼提供軸功率。16ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（4）渦輪16ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（5）尾噴管功用：使從渦輪流出的燃?xì)馀蛎?，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(guò)反推力裝置改變噴氣方向，產(chǎn)生反推力，縮短飛機(jī)的滑跑距離。17ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（5）尾噴管17ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（2）渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)全部動(dòng)力：螺旋槳拉力為主，約90%，噴氣產(chǎn)生推力只占10%左右。18ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（2）渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)18ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳飛機(jī)的特點(diǎn)螺旋槳在飛行速度達(dá)到800千米/小時(shí)的時(shí)候，槳尖部分實(shí)際上已接近了音速，跨音速流場(chǎng)使得螺旋槳的效率急劇下降；螺旋槳的迎風(fēng)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(jìn)效率,所以它在中低速（低亞音速）飛行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性較好。19ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳飛機(jī)的特點(diǎn)19ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（3）渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道、風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、和噴管組成。20ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（3）渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)20ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)組合了渦噴和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)效率高，適合高亞音速（M=0.8-0.9）飛行噴氣噪音低，風(fēng)扇噪音大推力由內(nèi)涵和外涵共同產(chǎn)生，風(fēng)扇是產(chǎn)生正推力的主要部件，約占80左右。目前，民航運(yùn)輸機(jī)廣泛采用高涵道比的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，保證足夠的推力和良好的經(jīng)濟(jì)性。21ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)21ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（4）渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)

由渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)而來(lái)，輸出功率主要形式是軸功率，用于直升機(jī)。采用兩套獨(dú)立渦輪，工作渦輪帶動(dòng)壓氣機(jī)，維持發(fā)動(dòng)機(jī)工作，自由渦輪通過(guò)齒輪箱帶動(dòng)旋翼。22ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)（4）渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)22ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)23ppt課件4.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)23ppt課件發(fā)動(dòng)機(jī)適用范圍24ppt課件發(fā)動(dòng)機(jī)適用范圍24ppt課件航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件附件系統(tǒng)進(jìn)氣道壓氣機(jī)燃燒室渦輪尾噴管燃油系統(tǒng)啟動(dòng)系統(tǒng)附件傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)控制儀表系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)25ppt課件航空燃?xì)庵饕考郊到y(tǒng)進(jìn)氣道壓氣機(jī)燃燒室渦輪尾噴管燃油系輔助動(dòng)力裝置機(jī)載輔助動(dòng)力裝置（APU）用于各類運(yùn)輸機(jī)上，是建立在一臺(tái)小型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的，裝在飛機(jī)機(jī)身尾部。在地面工作時(shí)，可以提供電源和氣源，用于啟動(dòng)主發(fā)動(dòng)機(jī)及飛機(jī)空調(diào)用氣，以使飛機(jī)減少對(duì)地面設(shè)備的依賴。在空中一定高度上，可以提供電源、氣源。26ppt課件輔助動(dòng)力裝置26ppt課件5.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安裝位置發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能主要由推力特性和燃油消耗特性來(lái)表征。1.推力特性（1）發(fā)動(dòng)機(jī)壓力比發(fā)動(dòng)機(jī)壓力比指低壓渦輪的出口總壓與低壓壓氣機(jī)進(jìn)口總壓之比。同氣流通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的加速成比例，對(duì)于軸流式壓氣機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)它表征推力，用EPR

表示27ppt課件5.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安裝位置發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)27ppt課件（3）排氣溫度排氣溫度：渦輪進(jìn)口總溫是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要、最關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)，也是渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的重要限制參數(shù)，用EGT表示。（4）風(fēng)扇轉(zhuǎn)速高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，常用風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，N1表征推力。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比：渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)外涵的空氣質(zhì)量流量與通過(guò)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。5.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安裝位置28ppt課件（3）排氣溫度排氣溫度：渦輪進(jìn)口總溫是發(fā)動(dòng)機(jī)最重要、最關(guān)鍵5.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安裝位置

29ppt課件5.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安裝位置

29ppt課件5.發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安裝位置安裝在機(jī)翼上噪音和振動(dòng)太大，已經(jīng)基本淘汰。吊裝在機(jī)翼下（翼吊布局