航空發(fā)動機(jī)基本原理

2航空發(fā)動機(jī)基本原理

與分類第1頁，共84頁。對飛機(jī)來說,沒有發(fā)動機(jī)

技術(shù)的進(jìn)步,再巧妙的設(shè)

計都只能停留在地面上.第2頁，共84頁。航空發(fā)動機(jī)分類類型應(yīng)用1.活塞式發(fā)動機(jī)小型民用機(jī)2.脈動式噴氣發(fā)動機(jī)導(dǎo)彈3.沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)導(dǎo)彈4.渦輪噴氣發(fā)動機(jī)戰(zhàn)斗機(jī)5.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)大型民用運(yùn)輸機(jī)6.渦輪軸發(fā)動機(jī)直升機(jī)7.渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)中低速運(yùn)輸機(jī)8.螺槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)研究實(shí)驗(yàn)中9.真空能發(fā)動機(jī)研究中第3頁，共84頁。1.活塞式發(fā)動機(jī)第4頁，共84頁。航空活塞式發(fā)動機(jī)是利用汽油與空氣混合,在密閉的容器(氣缸)內(nèi)燃燒,膨脹作功的機(jī)械.活塞式發(fā)動機(jī)必須帶動螺旋槳,活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動,并通過連桿將這種運(yùn)動轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動.曲軸是發(fā)動機(jī)輸出功率的部件.曲軸轉(zhuǎn)動時,通過減速器帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生拉力.小型民用飛機(jī)常用.第5頁，共84頁?；鸹ㄈㄟ^高壓電產(chǎn)生了電火花,將混合氣體點(diǎn)燃，汽油和空氣的混合氣體進(jìn)氣門氣缸第6頁，共84頁。第7頁，共84頁。第8頁，共84頁。第9頁，共84頁。第10頁，共84頁。第11頁，共84頁。第12頁，共84頁。直列式發(fā)動機(jī)(4個汽缸肩并肩地排成一排,一般的車都用)第13頁，共84頁。水平對置發(fā)動機(jī)第14頁，共84頁。V型發(fā)動機(jī)(6個汽缸排列在成一定角度的兩個平面上)第15頁，共84頁。第16頁，共84頁。拉力式螺旋槳推力式螺旋槳第17頁，共84頁。第18頁，共84頁。飛機(jī)的星形發(fā)動機(jī)第19頁，共84頁。噴氣式發(fā)動機(jī)的基本原理是將空氣吸入,與燃油混合,點(diǎn)火,爆炸膨脹后的空氣向后噴出,其反作用力推動飛機(jī)向前飛行。第20頁，共84頁。2.脈動式噴氣發(fā)動機(jī)(結(jié)構(gòu)簡單,體積小,但推力不穩(wěn)定,不適合載人,一般導(dǎo)彈用)燃燒室進(jìn)氣道供油節(jié)氣活門充氣(節(jié)氣活門打開)點(diǎn)火(節(jié)氣活門關(guān)閉)噴管和推進(jìn)噴口第21頁，共84頁。3.沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)(結(jié)構(gòu)簡單、體積小、推力大、加速快,必須吸入高速氣流才能工作,所以必須與其它發(fā)動機(jī)組合使用(一般借助火箭發(fā)動機(jī)助推,不適合循環(huán)使用,超音速無人靶機(jī)和導(dǎo)彈用)燃油噴嘴燃燒室推進(jìn)噴管進(jìn)氣道第22頁，共84頁。可調(diào)進(jìn)氣道加力燃油噴嘴燃燒室供氧與供油可調(diào)噴管火箭/沖壓組合式噴氣發(fā)動機(jī)第23頁，共84頁。4.渦輪噴氣發(fā)動機(jī)(加速快,耗油大,戰(zhàn)斗機(jī)用)第24頁，共84頁。第25頁，共84頁。第26頁，共84頁。進(jìn)氣道加力式渦輪噴氣發(fā)動機(jī)第27頁，共84頁?？烧{(diào)進(jìn)氣道(大面積)可調(diào)進(jìn)氣道(大面積)進(jìn)氣口導(dǎo)流葉片(打開)進(jìn)氣口導(dǎo)流葉片(關(guān)閉)低馬赫數(shù)高馬赫數(shù)可調(diào)噴口(大面積)可調(diào)噴口(小面積)第28頁，共84頁。第29頁，共84頁。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)第30頁，共84頁。第31頁，共84頁。第32頁，共84頁。第33頁，共84頁。第34頁，共84頁。美國F-22的發(fā)動機(jī)F119-PW-100(擁有二元矢量噴口,代表了世界最高水平)第35頁，共84頁。吳大觀，“中國航空發(fā)動機(jī)之父”第36頁，共84頁。吳大觀，“中國航空發(fā)動機(jī)之父”1937年,保送西南聯(lián)大機(jī)械系,三年級轉(zhuǎn)讀航空系。1942年,大學(xué)畢業(yè),被分配到當(dāng)時國內(nèi)唯一的航空發(fā)動機(jī)廠——貴州大定航空發(fā)動機(jī)廠。1944年,被工廠選送到美國來康明發(fā)動機(jī)廠和普惠公司學(xué)習(xí)深造。1946年,回國,在北京大學(xué)教授航空發(fā)動機(jī)設(shè)計。1956年,組建我國第一個噴氣發(fā)動機(jī)設(shè)計室。1978年,領(lǐng)導(dǎo)對英國斯貝發(fā)動機(jī)專利的仿制工作。1985年,以吳大觀為首的9位專家聯(lián)名上書中央,小平同志親自批示,太行發(fā)動機(jī)正式立項(xiàng)。2009年,吳大觀在北京去世。第37頁，共84頁。5.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)(油耗低,難度高,大型民用客機(jī)用)冷卻引擎,降低引擎噪音靠渦輪驅(qū)動靠渦輪驅(qū)動中心軸第38頁，共84頁。非加力式渦扇發(fā)動機(jī)第39頁，共84頁。第40頁，共84頁。加力式渦扇發(fā)動機(jī)第41頁，共84頁。第42頁，共84頁。第43頁，共84頁。第44頁，共84頁。6.渦輪軸發(fā)動機(jī)(功率大,直升機(jī)用)進(jìn)氣道燃燒室自由動力渦輪普通渦輪低壓壓氣機(jī)動力輸出高壓壓氣機(jī)回流燃燒系統(tǒng)雙軸渦輪軸發(fā)動機(jī)(帶自由動力渦輪的)第45頁，共84頁。第46頁，共84頁。第47頁，共84頁。7.渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)(噪音小,壽命長,中低速飛機(jī)用)燃?xì)獍l(fā)生器動力輸出雙軸軸流式渦輪螺槳發(fā)動機(jī)第48頁，共84頁。單面進(jìn)氣雙級離心式渦輪螺槳發(fā)動機(jī)第49頁，共84頁。8.螺槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)

可用速度高,低油耗,但是由于轉(zhuǎn)速較高,產(chǎn)生的振動和噪音也較大,目前正處于研究和實(shí)驗(yàn)階段。螺槳-風(fēng)扇燃?xì)獍l(fā)生器第50頁，共84頁。第51頁，共84頁。安-70采用的槳扇發(fā)動機(jī)(俄羅斯)第52頁，共84頁。第53頁，共84頁。第54頁，共84頁。第55頁，共84頁。第56頁，共84頁。第57頁，共84頁。第58頁，共84頁。第59頁，共84頁。帶有外涵道的槳扇發(fā)動機(jī)第60頁，共84頁。第61頁，共84頁。優(yōu)點(diǎn)：涵道比大,省油;增加10%推力;減少噪音。

缺點(diǎn)：造價提高。新型的HK-93涵道漿扇發(fā)動機(jī)(俄羅斯)第62頁，共84頁。第63頁，共84頁。第64頁，共84頁。第65頁，共84頁。9.真空能發(fā)動機(jī)現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為：真空不是一無所有,“真空是物質(zhì)的凝聚態(tài)”(李政道語),真空是能量海,蘊(yùn)藏著極大的能量。有人說1立方厘米真空里面含有1095克的能量,通過質(zhì)能互換定理(E=mc2),可以把真空中的能量看成無窮大。我國科學(xué)家高歌在真空能發(fā)動機(jī)方面做了大量的研究,證明了真空能的存在和提取的可能性,也證實(shí)了在航空發(fā)動機(jī)上應(yīng)用的可能性。第66頁，共84頁?；鸺l(fā)動機(jī)通過燃燒室燃燒將燃料加熱膨脹,使氣體從噴嘴噴出產(chǎn)生反作用力,即推力.包括：液體火箭發(fā)動機(jī)；固體火箭發(fā)動機(jī)；等離子火箭發(fā)動機(jī)（研究中）.火箭發(fā)動機(jī)第67頁，共84頁。1.液體火箭發(fā)動機(jī)液體燃油燃燒室推力噴管推進(jìn)劑噴嘴氧第68頁，共84頁。2.固體火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火藥包火藥柱保險裝置噴管燃?xì)馔ǖ赖?9頁，共84頁。第70頁，共84頁。從地球到火星,傳統(tǒng)液體火箭需要250天,而等離子火箭只需39天。3.等離子火箭發(fā)動機(jī)第71頁，共84頁。奇妙的機(jī)械第72頁，共84頁。橢圓規(guī)第73頁，共84頁。馬耳他十字機(jī)芯(用于控制時鐘的秒針運(yùn)動)第74頁，共84頁?？p紉機(jī)第75頁，共84頁。斯特林發(fā)動機(jī)第76頁，共84頁。第77頁，共84頁。第78頁，共84頁。艦炮彈藥裝填系統(tǒng)(彈藥與戰(zhàn)斗部分離)第79頁，共84頁。第80頁，共84頁。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕.缺點(diǎn):容易漏氣,難維修.旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)第81頁，共84頁。第82頁，共84頁。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的一種,把熱能轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而非活塞運(yùn)動,如馬自達(dá)RX8.第83頁，共84頁。內(nèi)容梗概2航空發(fā)動機(jī)基本原理

與分類。對飛機(jī)來說,沒有發(fā)動機(jī)

技術(shù)的進(jìn)步,再巧妙的設(shè)

計都只能停留在地面上.。變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動.曲軸是發(fā)動機(jī)輸。V型發(fā)動機(jī)(6個汽缸排列在成一定角度的。與燃油混合,點(diǎn)火,爆炸膨脹后的空氣向。2.脈動式噴氣發(fā)動機(jī)(結(jié)構(gòu)簡單,體積小,但推力不。穩(wěn)定,不適合載人,一般導(dǎo)彈用)。加速快,必須吸入高速氣流才能工作,所以必須與。其它發(fā)動機(jī)組合使用(一般借助火箭發(fā)動機(jī)助推,。4.渦輪噴氣發(fā)動機(jī)(加速快,耗油大,戰(zhàn)斗機(jī)用)。美國F-22的發(fā)動機(jī)F119-PW-100。1937年,保送西南聯(lián)大機(jī)械系,三年級轉(zhuǎn)讀航空系。1942年,大學(xué)畢業(yè),被分配到當(dāng)時國內(nèi)唯一的航空。發(fā)動機(jī)廠——貴州大定航空發(fā)動機(jī)廠。1946年,回國,在北京大學(xué)教授航空發(fā)動機(jī)設(shè)計。198