各种航空发动机的分类和工作原理,看完你就懂了
各种航空发动机的分类和工作原理,看完你就懂了
航空发动机主要有三种——活塞式航空发动机,燃气涡轮发动机,冲压发动机。
活塞式航空发动机
活塞式航空发动机是指提供航空器飞行动力的往复式内燃机,通常采用多气缸设计,最少有4个气缸,最多可达28个。根据气缸冷却方式,可分为液冷式发动机和气冷式发动机两种。此外,按气缸排列形式又分为直列型发动机和星型发动机,其中星型气冷式发动机应用较多。
星型发动机
代表机型:B-36,运-5
星型活塞式发动机与汽车发动机的原理相似,都是通过燃油在气缸内爆炸燃烧推动活塞做功。不过,星型活塞式发动机的气缸排布呈星型,而汽车上的活塞发动机通常呈V型或W型排列。活塞式航空发动机的效率相对较低,噪音较大,油耗较高。
直列型发动机
代表机型:德国Bf-109战斗机
燃气涡轮发动机
燃气涡轮发动机是利用连续流动的气体作为媒介,通过旋转叶轮的高速转动,将燃料中的能量转化为机械能的一种内燃式动力装置。它属于旋转叶轮式热力发动机的一种。主要有以下类型:涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机。
涡轮喷气发动机
1944年,德国率先装备了第一台实用的涡轮喷气发动机Jumo004B,并成功应用于Me262战斗机上。这种战斗机的出现彻底改变了人类航空动力的格局,使得飞行速度得到了大幅提升,航速达到870 Km/h,涡轮喷气发动机的发明和使用标志着人类进入了喷气时代。
Me262战斗机和Jumo004B发动机
涡轮螺桨发动机
代表机型:运-8,C-130
涡轮风扇发动机
简称涡扇发动机,世界上最先投入大规模应用的涡扇发动机是上世纪50年代研制的普惠JT3D,用于运输机和客机。一般根据涵道比分为大涵道比发动机和小涵道比发动机。大涵道比发动机的外涵道直径较大,通常用于飞行速度较高的民航客机和大型军用运输机。而小涵道比发动机则多用于战斗机。小涵道比发动机按照推力大小分为小推力、中等推力和大推力发动机,分别适用于教练机、中型战斗机和重型战斗机。其中,大推力和中推力发动机是最高水平的体现,应用于作战飞机。
代表机型:涡扇-10,AL-31F,F-135
涡轮轴发动机
涡轮轴发动机结构图
涡轮轴发动机一般应用在直升机中。
直20
冲压发动机
冲压发动机又称冲压喷气发动机。冲压喷气发动机是一种利用迎面气流进入发动机后减速,使空气提高静压的一种空气喷气发动机。冲压发动机没有压气机(也就不需要燃气涡轮),所以又称为不带压气机的空气喷气发动机。2021年,我国首次研制出了9倍音速冲压式发动机,这意味着我国在航空航天领域的技术水平正在不断提高,将为未来航空航天技术的发展提供更加坚实的基础。
歼20