固定翼無人機技術(shù)-航空燃氣渦輪動力裝置

航空燃氣渦輪動力裝置

航空燃氣渦輪動力裝置14.1

基本原理燃氣渦輪發(fā)動機概述渦噴推力產(chǎn)生原理工作過程主流航空燃氣渦輪發(fā)動機類型

主流航空燃氣渦輪發(fā)動機均有壓氣機增壓，類型可分為渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪風扇發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機等類型。渦輪噴氣發(fā)動機

渦輪發(fā)動機中的渦輪噴氣發(fā)動機簡稱為渦噴發(fā)動機（TurbojetEngine，簡稱渦噴發(fā)動機），如圖所示。渦噴發(fā)動機是最基礎(chǔ)的航空燃氣渦輪發(fā)動機，除壓氣機、渦輪和燃燒室外，渦噴發(fā)動機主要部件還包括進氣道和尾噴管，形成了從能量轉(zhuǎn)化到推力產(chǎn)生的完整裝置，因此渦噴發(fā)動機既是熱機又是推進器。

1.進氣道；2.壓氣機；3.燃燒室；渦輪；5.尾噴管。渦噴推力產(chǎn)生原理

渦噴發(fā)動機的推力是發(fā)動機內(nèi)外氣體在各個部件表面上作用力的合力。但是，氣體在各個部件上作用力的軸向分力并不都是與推力方向相同的（如圖）。單軸渦輪噴氣發(fā)動機氣流參數(shù)變化

渦噴發(fā)動機工作過程中，空氣流經(jīng)發(fā)動機各個部件，直至變成燃氣從尾噴管噴出。該過程持續(xù)不斷進行，空氣狀態(tài)和參數(shù)也在不斷變化，單軸渦噴發(fā)動機中氣流速度c、壓力p和溫度T的變化示意圖如圖所示。渦輪噴氣發(fā)動機和活塞發(fā)動機對比

為了分析方便，對渦噴發(fā)動機各個部件進、出口截面進行了劃分，如圖所示，截面編號也是稱發(fā)動機的站位（station）?？諝饬鹘?jīng)發(fā)動機各個截面變化過程如下。14.2

渦輪噴氣發(fā)動機構(gòu)造部件原理與結(jié)構(gòu)渦噴發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)進氣道

進氣道的功能是在損失盡量小的前提下將空氣減速、增壓并引入到壓氣機。進氣道按照飛行條件不同可以分為亞聲速進氣道和超聲速進氣道，如圖所示。圖中0為自由大氣狀態(tài)，2為進氣道出口截面，飛行過程中該截面相對0截面速度降低，壓力增加。典型進氣道

典型的亞聲速進氣道和超聲速進氣道如圖所示。民航客機所用的亞聲速進氣道一般為不可以調(diào)節(jié)的簡單擴張通道。根據(jù)飛行的需要，亞聲速進氣道唇口蒙皮內(nèi)還設(shè)計有防冰所用的熱空氣、電加熱裝置。壓氣機

壓氣機主要功能是將經(jīng)過進氣道的空氣進一步壓縮，提升壓力和溫度，便于在渦輪和尾噴管中的膨脹做功。壓氣機是航空燃氣輪機中數(shù)量最多的葉輪機械，按照氣流方向和工作原理不同，壓氣機可以分為軸流式壓氣機和離心式壓氣機兩個基本類型，有的航空燃氣輪機還使用由軸流和離心壓氣機組成的混合壓氣機，如圖所示。

1.軸流式壓氣機；2.離心式壓氣機；3.軸流渦輪。軸流式壓氣機

軸流壓氣機中空氣流動方向和壓氣機旋轉(zhuǎn)軸方向基本一致，氣流通道由間隔排列的轉(zhuǎn)子葉片以及對應(yīng)的靜子葉片構(gòu)成，如圖所示，“一排轉(zhuǎn)子葉片＋一排靜子葉片”構(gòu)成一級，每一級壓氣機中“轉(zhuǎn)子在前，靜子在后”。

1.壓氣機轉(zhuǎn)子葉片；2.壓氣機靜子葉片；3.同步作動環(huán)。壓氣機轉(zhuǎn)子

壓氣機轉(zhuǎn)子基本都為圖中的盤鼓式結(jié)構(gòu)。葉片安裝在輪盤上，由盤承受巨大的離心載荷，盤和盤由鼓式結(jié)構(gòu)連結(jié)為鼓筒，獲得較大的剛度并有利于傳遞扭矩。整個盤-鼓式結(jié)構(gòu)構(gòu)成相對獨立的壓氣機轉(zhuǎn)子，并和對應(yīng)的渦輪軸相連接。

1.輪鼓結(jié)構(gòu)；2.輪盤結(jié)構(gòu)。壓氣機靜子

壓氣機靜子主要載荷為氣動力，一般采用將葉片直接裝配到機匣上的結(jié)構(gòu)形式。為便于和轉(zhuǎn)子的配合和裝配，靜子多采用分級結(jié)構(gòu)或?qū)﹂_機匣結(jié)構(gòu)形式。軸流壓氣機為了提高發(fā)動機工作裕度避免喘振，還常設(shè)置有放氣結(jié)構(gòu)和可調(diào)靜子結(jié)構(gòu)，如圖為典型的對開機匣上和可調(diào)靜子。雙轉(zhuǎn)子軸流式壓氣機

雙轉(zhuǎn)子軸流式壓氣機由低壓壓氣機和高壓壓氣機組成，如圖所示。發(fā)動機啟動后，低壓壓氣機的速度由N1渦輪葉輪調(diào)節(jié)；高壓壓氣機由N2渦輪葉輪調(diào)節(jié)。離心壓氣機

離心壓氣機主要包含葉輪和對氣流減速增壓的擴壓器，如圖?？諝饬鲃臃较蜓厝~輪徑向向外，并隨葉輪作高速旋轉(zhuǎn)，其切線速度將不斷增加；氣體所受離心力不斷提高其壓力，由這兩方面因素共同作用，離心壓氣機一級的級增壓能力（4～6）相對軸流壓氣機大得多?，F(xiàn)代離心壓氣機最高級增壓比已超過10。離心壓氣機

離心壓氣機主要包括進氣裝置、離心葉輪、擴壓器以及包容這些部件的機匣等結(jié)構(gòu)，如圖所示。離心壓氣機整體結(jié)構(gòu)相比軸流壓氣機簡單，高速葉輪常采用整體葉輪形式，工藝性也較好。隨離心壓氣機性能的提高，葉輪多采用大小葉片技術(shù)，并具有和高速葉輪配合使用超聲速擴壓器。燃燒室中的流動過程

燃燒室中的流動過程如圖所示，由于壓氣機來流空氣速度較高，高達100～180m/s。為了不讓燃油火焰被吹走，必須在燃燒室中創(chuàng)造出一個低軸向速度的區(qū)域，保證火焰在整個推力范圍內(nèi)燃燒。分管燃燒室

分管燃燒室由多個（一般是8～16個）單管燃燒室組成（如圖）。它們之間靠聯(lián)焰管連接，起傳播火焰和均壓的作用。每一個單管燃燒室均有一個火焰筒，圍繞它的是機匣。單管燃燒室

單管燃燒室包括內(nèi)外機匣、擴壓器、火焰筒、燃油噴嘴、點火器等構(gòu)件，如圖所示。其中火焰筒是組織氣流燃燒的關(guān)鍵部件，為多孔的筒狀薄壁結(jié)構(gòu)。其頭部安裝有葉輪狀的旋流器，燃油噴嘴安裝在旋流器中心，點火器常用高能電點火裝置并安裝在火焰筒頭部利于點火的部位，如圖所示。聯(lián)管燃燒室

典型的聯(lián)管燃燒室如圖所示，可以看出，聯(lián)管燃燒室也是有單獨的火焰筒。但是這些火焰筒被包容在一個共同的環(huán)形通道里。聯(lián)管燃燒室的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊，外殼可傳遞扭矩，因而有利于減輕發(fā)動機的結(jié)構(gòu)重量，而它的火焰筒與單管燃燒室相似，因而對設(shè)計調(diào)試仍較方便。環(huán)形燃燒室

典型的環(huán)形燃燒室如圖所示，它是由四個同心的圓筒組成，最內(nèi)、最外的兩個圓筒為燃燒室的內(nèi)、外殼體，中間兩個圓筒所形成的通道為火焰筒?；鹧嫱驳念^部裝有一圈燃油噴嘴和火焰穩(wěn)定裝置。渦輪工作原理

渦輪工作原理如圖所示，渦輪靜子、轉(zhuǎn)子通常也稱為導向器和工作輪。和壓氣機逆壓流動條件不同，燃氣在渦輪中是順壓流動。在導向器中燃氣膨脹，溫度壓力降低，燃氣獲得極大的速度。渦輪整體結(jié)構(gòu)和渦輪轉(zhuǎn)子

渦輪是發(fā)動機中的高溫、旋轉(zhuǎn)葉輪部件，因此結(jié)構(gòu)圍繞在高溫下高轉(zhuǎn)速工作設(shè)計，如圖所示。發(fā)動機的渦輪導向器一般為空心結(jié)構(gòu)，以便于通過冷空氣進行冷卻，此外也便于在其中布置各種支撐承力結(jié)構(gòu)。渦輪轉(zhuǎn)子葉片，尤其工作溫度較高的高壓渦輪葉片也是空心結(jié)構(gòu)，采用空氣進行冷卻，提高工作溫度。渦扇發(fā)動機的高壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

由于渦輪級數(shù)大大少于軸流壓氣機級數(shù)，渦輪轉(zhuǎn)子較短，因此直接采用盤+軸的結(jié)構(gòu)形式。葉片直接安裝于盤上，盤通過一定的形式和軸相連，并通過軸驅(qū)動壓氣機。如圖所示CFM56的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。為了限制從渦輪葉片向輪盤的熱傳導，每級輪盤的兩面都通有冷卻空氣。渦扇發(fā)動機的高壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子葉片仍然是由葉身和榫頭組成，但渦輪多使用的是樅樹形榫頭，主要是其具有受熱后可以自由膨脹，傳熱性要好的優(yōu)點，如圖所示。渦輪導向器和渦輪轉(zhuǎn)子葉片的冷卻通道

由于燃氣溫度高，渦輪部件必須冷卻，這樣既可以增加渦輪部件的壽命，又可以間接提升渦輪效率。在渦輪中，需要冷卻的部件有導向器、榫頭以及轉(zhuǎn)子葉片。渦輪導向器葉片和轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部一般被設(shè)計成復雜的冷卻通道，如圖所示。構(gòu)成核心機的三大部件

燃氣輪機的高壓轉(zhuǎn)子部分（高壓壓氣機、燃燒室和高壓渦輪）稱為核心機（Coreengine）（如圖），核心機可以作為燃氣發(fā)生器。但是在雙軸燃氣輪機中的燃氣發(fā)生器是核心機加上低壓壓氣機和低壓渦輪。因此，核心機與燃氣發(fā)生器是兩個不同的概念。尾噴管工作原理

渦噴發(fā)動機的尾噴管主要功能是將燃氣加速排出，產(chǎn)生推力。尾噴管具有二維與軸對稱、管道與塞式、對稱與非對稱等不同形式，但從氣動工作原理來講主要分為收斂噴管（convergentnozzles）和收擴噴管（也稱拉瓦爾噴管，Lavalnozzle）兩大類，如圖所示。

收斂噴管收擴噴管尾噴管（收斂）

最簡單的尾噴管形式是由排氣管和噴口兩部分來組成的，如圖所示，排氣管位于渦輪與噴口之間。使從渦輪出來的燃氣從環(huán)形通道過渡到實心通道，為了避免渦輪盤后的渦流損失，而要增加整流錐。整流錐靠整流支板固定在排氣管內(nèi)。采用收擴尾噴管的渦扇發(fā)動機

除渦軸發(fā)動機外，航空渦輪發(fā)動機的尾噴管都是排出和加速燃氣的部件，對于渦噴、低涵道比的混合排氣渦扇發(fā)動機、渦槳發(fā)動機而言，具有統(tǒng)一的尾噴管排出發(fā)動機所有燃氣，渦噴發(fā)動機有收斂尾噴管和收擴尾噴管等類型（圖14-28為采用收擴尾噴管的渦扇發(fā)動機）。帶有鋸齒邊緣的分別排氣渦扇發(fā)動機噴管

高涵道渦扇發(fā)動機采用了大尺寸的涵道風扇，并采用內(nèi)涵和外涵道分別排氣的形式。因此采用的是同心的兩個收斂尾噴管，如圖。渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子的連接結(jié)構(gòu)

主要是壓氣機轉(zhuǎn)子和渦輪轉(zhuǎn)子（軸）連接結(jié)構(gòu)，如圖中的5。常采用剛性或柔性的聯(lián)軸器連接壓氣機和渦輪轉(zhuǎn)子，以保證工作可靠和制造、維修工藝的便捷。

1.壓氣機機匣；2.主安裝節(jié)；3.推力軸承；4.燃燒室機匣；5.聯(lián)軸器；6.滑動軸承；7.渦輪機匣；8.輔助安裝節(jié)渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子的支撐結(jié)構(gòu)

低壓軸往往比較長，需要多個支點。此外多轉(zhuǎn)子發(fā)動機的高壓軸往往還驅(qū)動發(fā)動機的各種功能附件，啟動過程中高壓轉(zhuǎn)子還被啟動機帶動，因此有各種傳動機構(gòu)，典型的多轉(zhuǎn)子的連接和支撐如圖所示。靜子傳力結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子的力傳遞到軸承最后傳給發(fā)動機靜子機匣，其他部件的力也將通過壓氣機、燃燒室、渦輪等機匣傳遞給外機匣。外機匣再通過安裝節(jié)點傳遞給飛機。為保證各個部件傳遞力路徑盡可能短，主傳力安裝點一般在發(fā)動機壓氣機后部，并設(shè)置若干輔助安裝點。發(fā)動機最終通過安裝節(jié)點安裝到飛機上，如圖。14.3

典型燃氣渦輪發(fā)動機渦輪風扇發(fā)動機渦輪螺旋槳發(fā)動機渦輪軸發(fā)動機渦輪風扇發(fā)動機

1.風扇；2.高壓壓氣機；3.外涵道；4.混合器

1.風扇；2.中壓壓氣機；3.外涵道；4.高壓壓氣機渦扇發(fā)動機基本工作原理（1）對排氣方式的影響低涵道比渦扇發(fā)動機，單位質(zhì)量的外涵道氣流可以獲得更多的能量，因此低涵道比對應(yīng)著高的外涵道增壓比，風扇的級數(shù)較多。一般當涵道比小于1時，外涵氣流壓力高，可以通過混合器流入內(nèi)涵，利用內(nèi)涵氣流加熱，并通過同一尾噴管排出，獲得更大的單位推力水平。（2）對發(fā)動機性能的影響渦扇發(fā)動機利用質(zhì)量附加原理改善發(fā)動機的推力和經(jīng)濟性，因此渦扇發(fā)動機的涵道比對發(fā)動機性能有直接影響。為此將涵道比超過4的渦扇發(fā)動機稱為高涵道比渦扇發(fā)動機，小于4的稱為低涵道比渦扇發(fā)動機。常見典型渦扇發(fā)動機

高涵道比分別排氣渦扇發(fā)動機（CFM56）

低涵道比混合排氣渦扇發(fā)動機（F110）渦扇發(fā)動機構(gòu)造

民航客機采用的大推力高涵道渦扇發(fā)動機對應(yīng)著高的空氣流量和大的風扇尺寸，為減輕重量風扇均為無進口導流葉片的寬葉片，并廣泛采用高性能輕質(zhì)合金、復合材料、空心結(jié)構(gòu)作為葉片材料，以減輕重量并提高氣動性能（如圖）。發(fā)動機部件匹配工作

高涵道渦扇發(fā)動機一般為多轉(zhuǎn)子設(shè)計，如圖為三轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動機的轉(zhuǎn)子，但這會增加發(fā)動機軸系復雜性和支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度。雙轉(zhuǎn)子的高涵道發(fā)動機往往將圖中1和2號轉(zhuǎn)子合并，并增加低壓渦輪尺寸，保證核心機效率，并緩解渦輪和風扇之間工作轉(zhuǎn)速的矛盾。渦輪螺旋槳發(fā)動機工作原理

因為螺旋槳的尺寸遠大于渦槳發(fā)動機壓氣機、渦輪的尺寸，螺旋槳的轉(zhuǎn)速遠低于發(fā)動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，因此減速器是渦槳發(fā)動機必不可少的部件，如圖所示。渦輪螺旋槳發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點

渦槳發(fā)動機部件和總體結(jié)構(gòu)和渦噴、渦扇類似。但根據(jù)渦輪和壓氣機、螺旋槳的關(guān)系不同，發(fā)動機渦輪中可能包含自由渦輪，如圖所示。自由渦輪、減速器和螺旋槳構(gòu)成一個單獨的功率輸出轉(zhuǎn)子，與壓氣機之間沒有機械關(guān)系也沒有能量關(guān)聯(lián)。

單轉(zhuǎn)子渦槳發(fā)動機（上）和帶自由渦輪渦槳發(fā)動機（下）渦輪軸發(fā)動機工作原理

渦軸發(fā)動機產(chǎn)生軸功的部件工作原理如圖所示。除空氣流量特別小的發(fā)動機外，渦軸發(fā)動機一般設(shè)置自由渦輪，也稱為動力渦輪，主要向減速器輸出軸功。其他渦輪帶動壓氣機，通過壓縮、加熱、膨脹的過程形成推動自由渦輪的燃氣，也叫燃氣渦輪。1.軸流式低壓壓氣機；2.離心式高壓氣機；3.燃燒室；4.高壓燃氣渦輪；5.低壓燃氣渦輪；6.自由渦輪。渦輪軸發(fā)動機結(jié)構(gòu)特點

使用渦軸發(fā)動機的直升機飛行速度基本在100m/s以下，來流動能相對小，渦軸發(fā)動機的進氣道減速增壓需求不大；直升機飛行高度低，吸入各種外來物的可能性大大增加，為此直升機進氣道具有圖中所示的防護網(wǎng)，或者粒子分離裝置。渦軸發(fā)動機的尾噴管

渦軸發(fā)動機的尾噴管多采用擴張型的排氣通道，如圖，這可以減小渦輪后的壓力，有利于渦輪輸出更多的功。此外，直升機飛行高度低，容易被各種紅外制導武器攻擊，武裝直升機、軍用運輸直升機排氣裝置都安裝有紅外抑制裝置，降低被攻擊的概率。渦軸發(fā)動機的減速器

典型的渦軸發(fā)動機的機內(nèi)減速器如圖（上），機內(nèi)減速器轉(zhuǎn)速高，齒輪為高速齒輪，尺寸相對小，減速器和發(fā)動機共用滑油系統(tǒng)。圖（下）為機外主減速器，較為笨重，也需要額外的滑油系統(tǒng)。直升機旋翼調(diào)節(jié)機構(gòu)

直升機旋翼也有類似渦槳發(fā)動機螺旋槳的槳距調(diào)節(jié)器，如圖，該裝置較為復雜，可以實現(xiàn)旋翼槳葉角度和整個旋翼傾角的調(diào)節(jié)。槳葉角度不同，旋翼需要的功率不同，由此和發(fā)動機自由渦輪功率匹配，保持旋翼轉(zhuǎn)速不變。14.4

性能指標與特性噴氣式發(fā)動機推力計算航空燃氣渦輪發(fā)動機經(jīng)濟性指標發(fā)動機性能影響因素分析航空燃氣渦輪發(fā)動機穩(wěn)態(tài)特性噴氣式發(fā)動機推力計算

進入發(fā)動機的空氣流量為Wa，按照上圖，采用動量定理可以推導出發(fā)動機推力為：

其中W9、c9分別為9截面的燃氣流量和速度。忽略燃油流量，有。

如果燃氣在尾噴管中完全膨脹，有，因此發(fā)動機的推力可以簡化為：

可見增加排氣速度和流量是增加航空燃氣渦輪發(fā)動機推力最直接的手段。噴氣式發(fā)動機推力計算

發(fā)動機在工作期間，其進氣道和尾噴管周圍存在很多危險區(qū)域，會對人員和設(shè)備造成直接傷害。發(fā)動機地面試車時的危險區(qū)域可以分為進氣道危險區(qū)、排氣危險區(qū)和噪聲危險區(qū)。波音737-300/400的CFM56-3C發(fā)動機在地面慢車狀態(tài)的危險區(qū)域如圖中陰影部分所示。推力相關(guān)指標通常將航空燃氣渦輪發(fā)動機的推力表示為：。推力的常用單位包括：N、kN或daN（10N）。

推質(zhì)比是航空發(fā)動機推力和發(fā)動機質(zhì)量的比，是衡量發(fā)動機性能的重要指標：單位推力定義為流過航空發(fā)動機單位質(zhì)量的空氣流量所產(chǎn)生的推力：1.推力2.推質(zhì)比/推重比3.單位推力航空燃氣渦輪發(fā)動機效率式中，為發(fā)動機單位質(zhì)量空氣獲得的循環(huán)功，為對應(yīng)單位循環(huán)功的燃料完全燃燒所能釋放的熱。

作為熱機將熱能轉(zhuǎn)化為循環(huán)功，作為推進器還將循環(huán)功轉(zhuǎn)化為推進功，推進效率主要衡量這種轉(zhuǎn)化的有效性。以發(fā)動機為核心的推進系統(tǒng)總效率為熱效率和推進效率之積。1.熱效率2.推進效率3.總效率耗油率

工程上直接以發(fā)動機的單位推力油耗來表征發(fā)動機的總效率。發(fā)動機的耗油率是衡量發(fā)動機經(jīng)濟性的重要指標。若單位時間發(fā)動機消耗燃油為，產(chǎn)生的推力為，則單位燃油消耗率（specificfuelconsumption，簡稱sfc）定義為：推力影響因素01發(fā)動機來流總壓02發(fā)動機來流總溫03大氣密度04發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，壓氣機抽吸空氣并進行壓縮的能力增加，發(fā)動機流量增加。進入進氣道空氣的總壓越高，空氣流通能力越強，發(fā)動機的空氣流量越大?？諝饪倻卦礁?，密度越小，同時對高溫空氣壓氣機難于壓縮，因此發(fā)動機流量會減小?？諝饷芏仍叫。鹘?jīng)發(fā)動機的空氣流量越小。耗油率影響因素（1）推進效率推進效率由排氣速度和飛行速度決定，二者相差越小，推進效率越高。（2）熱效率發(fā)動機熱效率的決定因素較多。主要的外部條件是來流溫度，溫度越高空氣難于壓縮，壓氣機部件效率降低，發(fā)動機熱效率降低。航空燃氣渦輪發(fā)動機-速度特性

在給定的油門桿位置、飛行高度、大氣條件和調(diào)節(jié)規(guī)律下，推力和耗油率等參數(shù)隨飛行馬赫數(shù)的變化關(guān)系稱為發(fā)動機速度特性。典型的渦噴發(fā)動機、低涵道比渦扇發(fā)動機、高涵道比渦扇發(fā)動機速度特性如圖所示。航空燃氣渦輪發(fā)動機-高度特性

在給定的油門桿位置、飛行馬赫數(shù)、大氣條件和調(diào)節(jié)規(guī)律下，推力和耗油率等參數(shù)隨飛行高度的變化關(guān)系稱為高度特性；不同類型的燃氣渦輪發(fā)動機高度特性基本一致。航空燃氣渦輪發(fā)動機-發(fā)動機節(jié)流特性最大工作狀態(tài)額定狀態(tài)最大連續(xù)工作狀態(tài)巡航狀態(tài)慢車狀態(tài)

此時發(fā)動機工作于最大允許條件，轉(zhuǎn)速最大，推力最大?？蛇B續(xù)工作的時間一般都有限制。

此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于最大狀態(tài)，推力為90~95%左右?？蛇B續(xù)工作的時間長于最大狀態(tài)，對發(fā)動機壽命的影響也小于最大狀態(tài)

當推力為最大工作狀態(tài)推力的85%左右時，為發(fā)動機的最大連續(xù)工作狀態(tài)。

當推力為最大工作狀態(tài)推力的60%左右時，為發(fā)動機巡航狀態(tài)，具有最好的經(jīng)濟性，使用時間不限。

慢車狀態(tài)是發(fā)動機的最小推力狀態(tài)，也是維持發(fā)動機自持工作的最小轉(zhuǎn)速狀態(tài)，一般為推力為最大推力的5%左右。典型渦噴發(fā)動機節(jié)流特性

如圖給出了典型渦噴發(fā)動機的節(jié)流狀態(tài)和節(jié)流特性。隨轉(zhuǎn)速的增加，發(fā)動機的推力一直增加。14.5

燃氣渦輪發(fā)動機工作系統(tǒng)空氣系統(tǒng)燃油系統(tǒng)啟動點火系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)輔助動力裝置空氣系統(tǒng)-冷卻與封嚴

發(fā)動機內(nèi)部空氣氣流的主要任務(wù)是內(nèi)部封嚴、壓力平衡和內(nèi)部冷卻，主要氣流的流向如圖示?？諝庀到y(tǒng)-發(fā)動機防喘

可調(diào)靜子葉片機構(gòu)是根據(jù)發(fā)動機狀態(tài)控制靜子葉片的角度，主要由可調(diào)靜子葉片、搖臂、同步（聯(lián)動）環(huán)、作動筒和控制器等組成，如圖所示?？諝庀到y(tǒng)-發(fā)動機防冰

防冰用的熱空氣一般來自高壓壓氣機，經(jīng)防冰調(diào)節(jié)活門和供氣管路送到防冰部位，如圖所示。進口整流罩防冰系統(tǒng)用過的空氣可以排入壓氣機進口或排出機外。調(diào)節(jié)活門一般由飛機防冰探測系統(tǒng)的信號自動作動，管道上可有壓力、溫度傳感器監(jiān)視防冰熱空氣的溫度和壓力，一旦超限，傳感器便給出信號。燃油系統(tǒng)

發(fā)動機燃油系統(tǒng)是從飛機燃油系統(tǒng)將燃油供到發(fā)動機的燃油泵開始，一直到燃油從燃燒室噴嘴噴出，CFM56-3渦扇發(fā)動機燃油系統(tǒng)如圖所示。這中間除燃油泵外還有燃油/滑油熱交換器、燃油濾、燃油控制器、燃油流量計、燃油總管和燃油噴嘴等。燃油系統(tǒng)組成

系統(tǒng)包含：有低壓和高壓元件的兩級燃油泵、液力組件，滑油/燃油熱交換器、FADEC控制、IDG滑油散熱器、伺服機構(gòu)燃油加熱器、回油活門、燃油過濾器、燃油流量傳感器、20雙圓錐體噴嘴（16標準和4主噴嘴）和燃燒器分級活門（如圖）。啟動系統(tǒng)

電動啟動機主要用于渦輪螺旋槳、小型噴氣發(fā)動機和輔助動力裝置上。電動啟動機就是一臺直流電動馬達，使用、維護方便，尺寸小，易使啟動過程自動化。如圖所示為一種電動啟動機，它通過減速齒輪、棘輪機構(gòu)或離合器與發(fā)動機連接，當發(fā)動機達到自維持轉(zhuǎn)速后能自動脫機。空氣渦輪啟動機

空氣渦輪啟動機用于大多數(shù)商用和某些軍用噴氣發(fā)動機，由單級渦輪，減速器，離合器和傳動軸等組成，如圖所示。空氣渦輪啟動機具有重量輕、扭矩大、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。但是空氣渦輪啟動機工作時需要有氣源，它的可用氣源有：地面氣源，機上輔助動力裝置的引氣和已啟動的發(fā)動機的引氣，因此它不單獨啟動。啟動系統(tǒng)

根據(jù)使用的低壓電源不同，點火激勵器分為直流點火器和交流點火器兩種。典型的直流斷續(xù)器控制的裝置有一個感應(yīng)線圈，如圖所示，由斷續(xù)器機構(gòu)操作，通過高壓整流器給儲能電容器充電。交流點火器

交流點火器接受交流電，通過變壓器和整流器對電容器充電。當電容器的電壓等于