飛機發(fā)動機特性-發(fā)動機工作狀態(tài)

發(fā)動機工作狀態(tài)發(fā)動機的狀態(tài)1額定平功率和排氣溫度裕度2目錄CONTENTS一、發(fā)動機的狀態(tài)飛行中不同的飛行階段對發(fā)動機的推力（功率）有不同要求，因而發(fā)動機對應有不同的工作狀態(tài)；實際飛行中，油門桿在不同的位置，對應了發(fā)動機不同的轉(zhuǎn)速，給定了不同的發(fā)動機狀態(tài)。一、發(fā)動機的狀態(tài)由發(fā)動機推力和燃油消耗率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化曲線，可以得到常見的以下幾種發(fā)動機狀態(tài)：起飛狀態(tài)最大連續(xù)狀態(tài)爬升狀態(tài)巡航狀態(tài)慢車狀態(tài)1.起飛狀態(tài)定義：飛機起飛時，發(fā)動機在最大轉(zhuǎn)速和最高渦輪前溫度時的狀態(tài)，此時發(fā)動機可發(fā)出最大推力（功率），也叫最大狀態(tài)。發(fā)動機在起飛狀態(tài)下工作時，由于轉(zhuǎn)速和渦輪前溫度最高，發(fā)動機各部件承受的負荷最大，因此，發(fā)動機在起飛狀態(tài)連續(xù)工作時間一般不超過5min。使用中，要防止發(fā)動機超溫、超轉(zhuǎn)、超時。飛機在緊急起飛，短跑道起飛，高溫高原機場起飛時，為了盡可能縮短起飛滑跑距離，可使用發(fā)動機最大狀態(tài)。飛機復飛時，為了獲得最大上升率，也可使用最大狀態(tài)。一、發(fā)動機的狀態(tài)2.最大連續(xù)狀態(tài)定義：發(fā)動機可長時間連續(xù)工作時批準使用的工作狀態(tài)。最大連續(xù)工作狀態(tài)下，發(fā)動機能連續(xù)工作，沒有工作時間限制。但是為了延長發(fā)動機的在翼壽命，正常情況下不使用該狀態(tài)，只有特殊情況下才使用。如雙發(fā)飛機單發(fā)飛行時，為滿足推力需求，可以使用最大連續(xù)推力。一、發(fā)動機的狀態(tài)3.爬升狀態(tài)定義：飛機爬升時，發(fā)動機所允許使用的最大推力狀態(tài)。4.巡航狀態(tài)定義：飛機作巡航飛行時所使用的發(fā)動機狀態(tài)。該狀態(tài)下，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和渦輪前燃氣總溫離最大限制值較遠；在該狀態(tài)下，發(fā)動機的工作時間不受限制，巡航狀態(tài)用于飛機長時間和遠距離飛行。一、發(fā)動機的狀態(tài)5.慢車狀態(tài)定義：是發(fā)動機穩(wěn)定、連續(xù)工作的最小轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)。慢車狀態(tài)用于飛機著陸，快速下降、地面滑行和發(fā)動機冷轉(zhuǎn)等，由于在這一狀態(tài)下渦輪前總溫較高，所以，在這一狀態(tài)下發(fā)動機的使用時間也受限制。慢車轉(zhuǎn)速較低，慢車推力較小，可以改善飛機的著陸及滑行性能。但慢車轉(zhuǎn)速過小，會影響在空中飛行的飛機及發(fā)動機的一些性能，如：大雨中飛行，發(fā)動機容易熄火；發(fā)動機引氣量不足，影響飛機和發(fā)動機防冰的可靠性等。一、發(fā)動機的狀態(tài)發(fā)動機的狀態(tài)1額定平功率和排氣溫度裕度2目錄CONTENTS二、額定平功率和排氣溫度裕度1.額定平功率拐點溫度：一般把發(fā)動機額定起飛功率（推力）開始下降的溫度，叫做拐點溫度。為了保證發(fā)動機工作時，轉(zhuǎn)速、溫度和壓力都不要超過發(fā)動機結(jié)構(gòu)所允許的極限值，發(fā)動機規(guī)定了其額定起飛推力（功率）。工作過程中，發(fā)動機控制系統(tǒng)不會讓發(fā)動機超過此額定推力。發(fā)動機所產(chǎn)生的推力是隨外界溫度變化而變化的。當大氣溫度升高后，發(fā)動機的進氣量會下降，而引起發(fā)動機推力下降。為了不使發(fā)動機推力下降，就必須多給發(fā)動機供油，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，相應的發(fā)動機排氣溫度就會升高。但發(fā)動機排氣溫度是受熱端部件限制的，排氣溫度最高只能到允許的最大值，當排氣溫度達到最大值后，大氣溫度再升高，發(fā)動機控制系統(tǒng)只能通過控制供油量來使排氣溫度保持在允許的最大值，但由于進氣量的下降，發(fā)動機的推力也就只能下降了。為了使發(fā)動機能在較廣的外界大氣溫度范圍內(nèi)，都能產(chǎn)生額定起飛推力，現(xiàn)代民用渦扇發(fā)動機設(shè)計時都給出了這一拐點溫度（也叫平功率溫度）1.額定平功率拐點之前發(fā)動機總能產(chǎn)生額定起飛推力，即在拐點溫度前，大氣溫度升高，發(fā)動機額定功率保持不變，這也叫額定平功率（見右圖）。對于大多數(shù)民用渦扇發(fā)動機來說，拐點溫度一般在30℃左右。二、額定平功率和排氣溫度裕度2.排氣溫度裕度EGTM（ExhaustGasTemperatureMargin，也稱EGT裕度）海平面標準大氣壓下，發(fā)動