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自從20世紀(jì)初葉徠特兄弟實(shí)現(xiàn)人類長久以來的飛行夢(mèng)想以來,，人類對(duì)天空的探索從沒停止過。 最初飛機(jī)的動(dòng)力來自活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),；1950年代之后,，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸讓位于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。由于在高速飛行時(shí),，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)輸出推力較小,，因此在現(xiàn)代飛機(jī)中，動(dòng)力裝置絕大多數(shù)為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),。 航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)分為若干種：[渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)],、[分別排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)],、[渦輪槳發(fā)動(dòng)機(jī)],、[渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)] 1. 渦噴發(fā)動(dòng)機(jī) 0進(jìn)氣道進(jìn)氣---1壓氣機(jī)增壓---2燃燒室加熱---3渦輪膨脹作功帶動(dòng)壓氣機(jī)---4尾噴管膨脹加速---9排氣到體外 對(duì)了，常有航空愛好者覺得燃?xì)廨啓C(jī)這東西不可思議,，有點(diǎn)像是“永動(dòng)機(jī)”,，不然怎么能夠自己（渦輪）帶動(dòng)自己（壓氣機(jī)）轉(zhuǎn)呢？ 其實(shí)并不是醬紫滴~~ 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)先由輔助動(dòng)力裝置（APU）帶動(dòng),，APU就是一個(gè)小型的燃?xì)廨啓C(jī),，而APU由一個(gè)小電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來之后,，壓氣機(jī)源源不斷地把壓縮了的空氣送到后面的燃燒室,，在燃燒室里空氣和燃油混合燃燒,，向后排出高溫高速高壓氣體，這些氣體帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),，渦輪和壓氣機(jī)是用軸連在一起的,，因此渦輪旋轉(zhuǎn)了，壓氣機(jī)也跟著旋轉(zhuǎn),，就不斷地把空氣壓縮進(jìn)去了~~ 昆侖渦噴發(fā)動(dòng)機(jī) 昆侖渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)是我國第一臺(tái)走完自行設(shè)計(jì),、試制、試驗(yàn),、試飛全過程的航空發(fā)動(dòng)機(jī),，昆侖發(fā)動(dòng)機(jī)的軍用代號(hào)是渦噴14。 2. 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)要比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)更省油,，尤其是超過音速不太多時(shí),。所以民用噴氣飛機(jī)大多數(shù)采用的是分別排氣式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。 我國民用分開排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)還未研制成功,，軍用混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)已成功批量生產(chǎn)的有：相當(dāng)于英國60年代的SPEY（斯貝）國內(nèi)法仿制型號(hào)是WS-9,，改進(jìn)型號(hào)叫秦嶺，用于飛豹上,。相當(dāng)于蘇27上的AL31的太行也研制成功,。美國用于F22的F-119-PW-100雙轉(zhuǎn)子加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)已能無加力超音速巡航，而AL31還不行,。 2.1分別排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣--風(fēng)扇增壓--氣流分為兩股 內(nèi)涵氣流：壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)--內(nèi)涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外 外涵氣流：外涵道--外涵尾噴管膨脹加速--排氣到體外 我們常見的民航客機(jī)所采用的發(fā)動(dòng)機(jī),，多半是分別排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，比如著名的V2500,，PW4000,GE90.... 這就是著名的V2500發(fā)動(dòng)機(jī)“國際航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司”生產(chǎn)的,，給A320使用的。 MD90,，A321飛機(jī)都采用了這種發(fā)動(dòng)機(jī),。 V2500發(fā)動(dòng)機(jī)是軸流式,，雙轉(zhuǎn)子,，高涵道比（恩，就認(rèn)為外面那圈的氣流比里面那圈大些吧 ） 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)是： 5級(jí)低壓壓氣機(jī)（包括最前端（最左端）的最大的那一坨風(fēng)扇葉片） 10級(jí)高壓壓氣機(jī) 環(huán)型燃燒室 2級(jí)高壓渦輪 5級(jí)低壓渦輪 混合排氣渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣--風(fēng)扇增壓--氣流分為兩股 內(nèi)涵氣流：壓氣機(jī)增壓--燃燒室加熱--渦輪膨脹作功帶動(dòng)風(fēng)扇和壓氣機(jī)--混合器 外涵氣流：外涵道--混合器 兩股氣流在混合器中摻混--尾噴管膨脹加速--排氣到體外 秦嶺渦扇發(fā)動(dòng)機(jī) 太行發(fā)動(dòng)機(jī) 太行大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)就是網(wǎng)上所說的WS10/10A,、B,、C、D系列發(fā)動(dòng)機(jī),，推比8左右,。太行發(fā)動(dòng)機(jī)的研制始于上世紀(jì)八十年代末，2005年12月28日完成設(shè)計(jì)定型審查考核,，歷時(shí)18年,。太行發(fā)動(dòng)機(jī)是中國首個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能,、大推力、加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),，它結(jié)束了國產(chǎn)先進(jìn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的空白,。太行發(fā)動(dòng)機(jī)由中國606所研制，是國產(chǎn)第三代大型軍用航空渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),。采用大推力函比及全自動(dòng)數(shù)字化控制系統(tǒng),，最大推力不超過12000公斤。 太行發(fā)動(dòng)機(jī)和它的總設(shè)計(jì)師張恩和 渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī) 航空渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),，或簡稱為渦鈾發(fā)動(dòng)機(jī),，是一種輸出軸功率的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。法國 是最先研制渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的國家,。50年代初,，透博梅卡公司研制成一種只有一級(jí)離心式葉輪壓氣機(jī)、兩級(jí)渦輪的單轉(zhuǎn)于,、輸出軸功率的直升機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī),，功率達(dá)到了 206kW(280hp)，成為世界上第一臺(tái)直升機(jī)用航空渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),，定名為“阿都斯特—l”(Artouste—1),。首先裝用這種發(fā)動(dòng)機(jī)的直升機(jī) 是美國貝爾直升機(jī)公司生產(chǎn)的Bell 47(編號(hào)為XH—13F)，于1954年進(jìn)行了首飛,。 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的主要機(jī)件與一般航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)也有進(jìn)氣裝置、壓氣機(jī),、燃燒室,、渦輪及排氣 裝置等五大機(jī)件，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)典型結(jié)構(gòu)如下圖所示,。 壓氣機(jī) 壓氣機(jī)的主要作用是將從進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣加以壓縮,，提高氣流的壓強(qiáng)，為燃燒創(chuàng)造有利條件,。 根據(jù)壓氣機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)的特點(diǎn),，可以分為軸流式和離心式兩種。軸流式壓氣機(jī),，面積小,、流量大；離心式結(jié)構(gòu)簡單,、工作較穩(wěn)定,。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式 幾經(jīng)演變,，從純軸流式,、單級(jí)離心,、雙級(jí)離心到軸流與離心混裝一起的組合式壓氣機(jī)。當(dāng)前,，直升機(jī)的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)大多采用的是若干級(jí)軸流加一級(jí)離心所構(gòu)成的組合壓氣機(jī),。例如，國產(chǎn)渦軸6,、 渦軸8發(fā)動(dòng)機(jī)為l級(jí)軸流加1級(jí)離心構(gòu)成的組合壓氣機(jī),；“黑鷹”直升機(jī)上的T700發(fā)動(dòng)機(jī)其壓氣機(jī)為5級(jí)軸流加上l級(jí)離心。壓氣機(jī)部件主要由進(jìn)氣導(dǎo)流器,、壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子,、壓氣機(jī)靜子及防喘裝置等組成。壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的組合件,，軸流式轉(zhuǎn)子葉片呈葉柵排列安裝在工作葉輪周 圍,，離心式轉(zhuǎn)子 葉片則呈輻射形狀鑄在葉輪外部，見下圖,。壓氣機(jī)靜于由壓氣機(jī)殼體和靜止葉片組成,。轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過轉(zhuǎn)子葉片迫使空氣向后流動(dòng),，不僅加速了空氣,，而且使空氣 受到壓 縮，轉(zhuǎn)于葉片后面的空氣壓強(qiáng)大于前面的壓強(qiáng),。氣流離開轉(zhuǎn)于葉片后,，進(jìn)入起擴(kuò)壓作用的靜于葉片。在靜于葉片的通道,、空氣流速降低,，壓強(qiáng)升高，得到進(jìn)一步壓 縮,。一個(gè)轉(zhuǎn)子加一個(gè)靜于稱為一級(jí),。衡量空氣經(jīng)過壓氣機(jī)被壓縮的程度，常用壓縮后與壓縮前的壓強(qiáng)之比,，即增壓比來表示,。 增壓比是評(píng)估壓氣機(jī)性能的重要指標(biāo)。現(xiàn)代直升機(jī)裝用的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),，要求壓 氣機(jī)的總增壓比越來越高,，有的已使增壓比達(dá)到20，以使發(fā)動(dòng)機(jī)獲取盡可能高的熱效率和軸功率,。 燃燒室 燃燒室是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃油與空氣混合、燃燒的地方,。燃燒室一般由外殼,、火焰筒組成，氣流進(jìn)口處還設(shè)有燃油噴嘴，起動(dòng)時(shí)用的噴油點(diǎn)火器也裝在這里,。燃燒室的 工作條件十分惡劣,，由于氣體流速很高(一般流速為50一100m／s之間)，混合氣燃燒如大風(fēng)中點(diǎn)火,，因此保持燃燒穩(wěn)定至關(guān)重要,。為了保證穩(wěn)定燃燒，在燃 燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取氣流分流和火焰穩(wěn)定等措施,。 經(jīng)過壓氣機(jī)壓縮后的高壓空氣進(jìn)入燃燒室,，被火焰筒分成內(nèi)、外兩股,，大部分空氣在火 焰筒外部,，沿外部通道向后流動(dòng)，起著散熱,、降溫作用,；小部分空氣進(jìn)入火焰筒內(nèi)與燃油噴 嘴噴出(或者甩油盤甩出)的燃油混合形成油氣混合氣，經(jīng)點(diǎn)火燃燒成為燃?xì)?，向后膨脹加速,，然后與外部滲入火焰筒內(nèi)的冷空氣摻合，燃?xì)鉁囟绕骄蛇_(dá) 1500℃,，流速可達(dá)230m／s,，高溫、高速的燃?xì)鈴娜紵液蟛繃姵鰶_擊渦輪裝置,。 工作時(shí),，先靠起動(dòng)點(diǎn)火器點(diǎn)燃火焰筒內(nèi)的混合氣，正常工作時(shí)靠火焰筒內(nèi)的燃?xì)獗３址€(wěn)定燃燒,。由于燃燒室的零件工作在高溫,、高壓下，工作中常出現(xiàn)翹曲,、變形,、裂紋、過熱燒穿等故障,，為此燃燒室采用熱強(qiáng)度高,、熱塑性好的耐高溫合金。 按照燃?xì)庠谌紵业牧鲃?dòng)路線,，燃燒室可分為直流和回流式兩種,。直流燃燒室形狀細(xì)且長，燃?xì)饬鲃?dòng)阻力小,，回流燃燒室燃?xì)饴肪€回轉(zhuǎn),，燃?xì)饬鲃?dòng)阻力大,，但可 使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，縮短轉(zhuǎn)于軸的長度,，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較大的整體剛度,。圖2．2—34為國產(chǎn)禍軸8發(fā)動(dòng)機(jī)的 燃燒室，是介于以上兩者之間的一種折流燃燒室,，使燃?xì)庹哿鬟m應(yīng)甩油盤甩出燃油的方向,， 以提高燃油霧化質(zhì)量及燃燒室工作效率。 渦輪 渦輪的作用是將高溫,、高壓燃?xì)鉄崮苻D(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,。它是渦抽發(fā)動(dòng)機(jī)的主要機(jī)件之一，要求尺寸小,、效率高,。渦輪通常由靜止的導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)動(dòng)的工 作葉輪組成。和壓氣機(jī)恰好相反,，禍輪的導(dǎo)向葉片在前,，工作葉片在后。從燃燒室來的燃?xì)?，先?jīng)過導(dǎo)向葉片,、由于葉片間收斂形通道的作用，提高速度,、降低壓 強(qiáng),，燃?xì)馀蛎洸⒁赃m當(dāng)?shù)慕嵌葲_擊工作葉輪，使葉輪高速旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入渦輪前的溫度可高達(dá)1500℃,，渦輪轉(zhuǎn)速超 過50000r／min。由于渦輪工作時(shí)要承受巨大的離心力和熱負(fù)荷,，所以渦輪一般選用耐高溫的高強(qiáng)度合金鋼,，此外，還要為禍輪的散熱和軸承的潤滑進(jìn)行周密設(shè)計(jì),。 與一般渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同,，直升機(jī)用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪既要帶動(dòng)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，又要帶 動(dòng)旋翼,、尾槳工作?，F(xiàn)在大多數(shù)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)將渦輪分為彼此無機(jī)械連接的前、后兩段,，見上圖,。前段帶動(dòng)壓氣機(jī)工作，構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)子；后段作為動(dòng)力 軸,，即自由 渦輪,，輸出鈾功率帶動(dòng)旋翼,、尾槳等部件工作,。前、后兩段雖不發(fā)生機(jī)械連接關(guān)系,，卻有著 氣體動(dòng)力上的聯(lián)系,，可以使得燃?xì)獍l(fā)生器渦輪與自由渦輪在氣體熱能分配上隨飛行條件改變 作適當(dāng)調(diào)整，這樣就能使渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)性能與直升機(jī)旋翼性能在較寬裕的范圍內(nèi)得到優(yōu)化組,。
渦軸8（WZ8）型渦輪軸式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是在法國阿赫耶渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,，由我國南方航空動(dòng)力機(jī)械公司生產(chǎn)的軍民兩用的發(fā)動(dòng)機(jī)。牌號(hào)為渦軸8,，主要用于直9系列直升機(jī),。
渦軸-9（WZ9）為目前武直-10的動(dòng)力，目前沒有比較公開的詳細(xì)資料,，應(yīng)該出自608所,。2013年直博會(huì)大秀其優(yōu)秀機(jī)動(dòng)性 渦軸-16（WZ16），是由中方與法國透博梅卡公司聯(lián)合研制的大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的代號(hào),，法國編號(hào)為“阿蒂單”-3,，該發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到1200-1500千瓦，超過了加拿大普·惠生產(chǎn)的PT6C-67C渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)（1250千瓦功率）,。后因各種原因被迫放棄,，而改用了國產(chǎn)渦軸-9型發(fā)動(dòng)機(jī)。渦軸-16研制成功后,，如果能再次整合到武直十項(xiàng)目中,，能令武直十的性能成倍躍升，或能從現(xiàn)在的中型武裝直升機(jī)一躍成為與阿帕奇比肩的重型武裝直升機(jī),。
渦輪槳發(fā)動(dòng)機(jī) 進(jìn)氣道進(jìn)氣-壓氣機(jī)增壓-燃燒室加熱-渦輪膨脹作功帶動(dòng)壓氣機(jī)和螺旋槳-尾噴管膨脹加速-排氣到體外 發(fā)動(dòng)機(jī)是槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)的一種方案，可以說是采用先進(jìn)技術(shù)的渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī),。是帶有外涵道的槳扇發(fā)動(dòng)機(jī),，可以視為超高涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（涵道比為 15~20量級(jí)）。普通螺旋槳由3到4片直葉片組成,，而槳扇由8到10片后掠葉片組成,，此外還具有葉型薄、最大厚度位置后移等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)克服了一般螺 旋槳在飛行馬赫數(shù)在達(dá)到0.65（大約800KM/H）之后效率迅速下降的問題,，而使推進(jìn)效率較高的優(yōu)越性保持到飛行馬赫數(shù)0.8左右,。 近40年來用于支線客機(jī)和通用飛機(jī)的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成功地研制和使用了兩代產(chǎn)品。第三代產(chǎn)品正在研制并陸續(xù)投產(chǎn),。第一代是20世紀(jì)70年代前投入市場的,，主要代表機(jī)種為達(dá)特、PT6A和TPE331,、NK-4,、AI-20等，功率范圍500～1 500kW,，耗油率為0.35～0.40kg/(kW·h),，主要是12～60座的中短程的民航機(jī)。第二代是20世紀(jì)70年代末80年代初投入市場的,，主要有PW100,、CT7-5和TPE331-14/15等。這類發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)為：壓比11～16,，渦輪前溫度1 273～1 533K,，耗油率0.280～0.315kg/(kW·h)。第三代產(chǎn)品是指20世紀(jì)90年代以后的發(fā)動(dòng)機(jī),。主要有AE2100和APE351-20兩型發(fā)動(dòng)機(jī),。AE2100是美國艾利遜公司（已為羅·羅公司收購）研制的大功率渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，功率為4 474kW,，如改進(jìn)高壓渦輪,，功率可提高到5 880kW。發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展?jié)摿^大,。TPE351-20是美國加雷特公司（屬霍尼韋爾公司）為40座支線客機(jī)研制的中等功率的推進(jìn)式渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),，原型機(jī)功率為1566kW，采用新的壓氣機(jī)后可使功率提高到1870kW,。該型發(fā)動(dòng)機(jī)是基于F109和TPE331-14等的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的,，發(fā)展?jié)摿艽蟆４送饧幽么笃铡せ莨疽苍诎l(fā)展PW200系列發(fā)動(dòng)機(jī),，它包括渦軸型和渦槳型,，也很有發(fā)展?jié)摿Α?/p> 渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)適用于巡航馬赫數(shù)為0.7~0.8的短途運(yùn)輸機(jī)。
這是一個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的反推力裝置示意圖. 正常飛行時(shí).
反推力裝置打開時(shí)候.
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