一,、螺旋槳發(fā)動機的原理,?螺旋槳扇發(fā)動機原理本質(zhì)上還是渦輪噴氣發(fā)動機的變種,。我們都知道渦輪式航空發(fā)動機雖然衍生出了多種結(jié)構(gòu)的發(fā)動機,但最核心部分是相同的,,就是由壓氣機組件,、燃燒室和燃氣渦輪組件組成的核心機。 在核心機的基礎(chǔ)上,,如果在壓氣機組件前面增加一個風扇,,就成了渦扇發(fā)動機??梢栽谔岣哌M氣效率的同時,,將部分空氣通過外涵道向后推,能有效提高發(fā)動機的工作效率和推力,,在功率保證的前提下,,外涵道越大,推力的提升效率也就越高,,發(fā)動機也越省油。但是外涵道不能無限增加,,那就干脆不要外涵道,,直接把大風扇(螺旋槳)裝在涵道外面,就有了渦槳發(fā)動機,。 二,、為什么螺旋槳發(fā)動機不怕火山灰?螺旋槳發(fā)動機一般都是活塞式發(fā)動機作為動力的來源,。該發(fā)動機在進氣道內(nèi)可按裝空氣濾清器,,所以短時間飛過或作業(yè)都能勝任。當然經(jīng)過這樣的飛行結(jié)束應(yīng)立即消灰,。 要是噴氣式發(fā)動機進入火山灰會有極大危險,,該發(fā)動機巨大的進氣道會毫無遮攔地進入發(fā)動機內(nèi)部,這會出現(xiàn)飛行事故,。 三,、螺旋槳發(fā)動機和噴氣式發(fā)動機有什么區(qū)別?1,、速度存在差異 噴氣式飛機比螺旋槳飛機快,,噴氣式飛機使用的噴氣發(fā)動機通過燃料燃燒時產(chǎn)生的氣體高速后噴的反沖作用使飛機向前飛行,從而使飛機獲得更大的推力和更快的飛行速度,。 2,、穩(wěn)定性存在差異 噴氣發(fā)動機比螺旋槳發(fā)動機更穩(wěn)定,噴氣發(fā)動機通過噴嘴的高速射流直接產(chǎn)生反推力,,而螺旋槳發(fā)動機通過葉片在空氣中的旋轉(zhuǎn)將發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)功率轉(zhuǎn)換為推進力或升力,。 3,、推力存在差異 噴氣式飛機的推力比螺旋槳飛機大。螺旋槳飛機是以大量低速氣流的形式出現(xiàn)的,,而另噴氣式飛機則是以極高速氣流的形式出現(xiàn)的,。 4、節(jié)能存在差異 噴氣式飛機比螺旋槳飛機更經(jīng)濟(油耗更少),。噴氣式飛機使用煤油作燃料,,它的發(fā)動機工作原理不同于活塞式發(fā)動機,其燃燒過程不是間歇的,。在燃料點燃后,,它可以一直燃燒到發(fā)動機熄火為止,因此燃油不需要有良好的蒸發(fā),。 四,、槳扇發(fā)動機的優(yōu)點和缺點?槳扇發(fā)動機 又稱無涵道風扇發(fā)動機,。 槳扇發(fā)動機最大的優(yōu)點就是驚人的省油和極高的推進效率,。其推進效率、燃油消耗率都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)螺旋槳發(fā)動機,。就算是和渦噴發(fā)動機相比,,由于所有推力都由最外面的串聯(lián)對轉(zhuǎn)槳葉提供,內(nèi)部的壓氣機和渦輪結(jié)構(gòu)只用于驅(qū)動最外面的槳葉高速對轉(zhuǎn),,以最大巡航速度飛行時,,其油耗要比同樣大推力的渦噴發(fā)動機低至少20%以上。 但槳扇發(fā)動機缺點也很明顯,,因其技術(shù)復(fù)雜,、且數(shù)量更多、轉(zhuǎn)速更高的槳葉沒有外部涵道的保護,,相比渦扇發(fā)動機安全性差,、噪音也更大,而民航市場和大部分軍用運輸機市場,,更看重的是安全性和舒適的客艙環(huán)境,,所以槳扇發(fā)動機雖然優(yōu)秀,但并未在市場上普遍使用,。 五,、小型螺旋槳發(fā)動機排名?1.德國容克尤莫004B 尤莫004B素來被稱作“渦噴王子”,。它是世界上第一款量產(chǎn)渦噴發(fā)動機,,1944年開始批量生產(chǎn),二戰(zhàn)中產(chǎn)量超過5000臺。主要裝備Me 262和Arado Ar 234,。德國人在004B上使用了不少創(chuàng)新技術(shù),,比如空心渦輪葉片和輔助燃油噴射,德國人甚至準備采用加力燃燒系統(tǒng),。004B自重約1600磅,,推力1980磅。換算一下推重比,,大約是1.2左右,。這就是噴氣時代的發(fā)端。 2.通用電氣I-40/J-33 P-80“流星”戰(zhàn)斗機使用的離心式渦噴發(fā)動機,,是I-16/J-31的改進型,。I-40/J-33開始大量使用特種合金材料。燃燒室使用鉻鎳鐵合金(Inconel),、渦輪噴口使用鉻鈷鎢硬質(zhì)合金(Stellite),,渦輪盤采用鎳基高溫合金(Hastelloy B)。自重1850磅,,推力4000磅,,通過噴水和酒精可以進一步提升到5400磅,推重比接近3,。I-40是第一種利用噴射水和酒精提升動力的量產(chǎn)噴氣發(fā)動機,。 3、1946 羅羅“達特”渦輪螺旋槳發(fā)動機 如果渦輪噴氣發(fā)動機的渦輪動力更多地被用于驅(qū)動加速器進而帶動螺旋槳,,而不是用于產(chǎn)生強大的反沖動力,那么這樣的發(fā)動機就是渦輪螺旋槳發(fā)動機,。1946年出現(xiàn)的羅羅RB.53“達特”(Dart)是渦輪螺旋槳發(fā)動機的早期杰作,。它是維克斯“子爵”——世界上首款投入運營的商用客機的動力系統(tǒng)?!斑_特”從上世紀40年代末一直生產(chǎn)到1987年,,算是相當高壽的渦輪螺旋槳發(fā)動機 4、普惠J-57 1953年在JT-3(JT-3是波音707和道格拉斯DC-8的動力)基礎(chǔ)上發(fā)展的J-57是世界上第一種采用雙轉(zhuǎn)子設(shè)計的軸流式噴氣發(fā)動機,,具有相當好的加速性能,。J-57也是世界第一款推力超過10000磅的發(fā)動機。JT-3的壓氣機和渦輪都分為低壓段和高壓段,,彼此通過兩根相互嵌套的長軸連接,,實現(xiàn)低壓段和高壓段的兩種轉(zhuǎn)速。這一創(chuàng)新顯著改善了發(fā)動機性能,。 5,、通用電氣J79 發(fā)動機要適應(yīng)各種工作環(huán)境,其內(nèi)部流場環(huán)境如能做到調(diào)整最為理想。1955年推出的通用電氣J79率先采用了可調(diào)定子設(shè)計,,通過調(diào)整進氣導(dǎo)流片的角度,,讓發(fā)動機在更寬的環(huán)境中保持良好工作狀況。J79為單軸設(shè)計,,采用17級壓氣機和3級渦輪,。重3850磅,推力11905磅,,加力推力17835磅,,推重比4.6。 6,、1960s 羅羅 “康威”渦輪風扇發(fā)動機 |
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