涡喷发动机.doc

涡喷发动机涡喷发动机的出现实现了超音速飞行,使飞机性能产生了质的飞跃; 低涵道比涡扇发动机的高推力和低油耗特性改变了航空业的面貌;高涵道比和高推重比发动机使飞机的发展达到新高潮。这些发动机的发展都基于新技术的进展纵观整个航空发展历史, 推进技术在很大程度上决定着飞机的发展和进步, 没有先进的推进技术, 飞行器技术也很难会有新的突破。活塞发动机完成首次动力飞行 1903 年, 莱特兄弟将一台四缸直列式水冷发动机改装后用到他们的飞机上, 完成了世界上首次持续、可操纵的载人动力飞行。这台发动机的功率只有 千瓦,重量为 77 千克,功重比为 千瓦/ 千克。二战期间, 活塞式发动机得到较大发展, 最大功率达到 3500 千瓦, 耗油率减到 千克/ 千瓦· 小时,功重比为 2。但是,活塞式发动机对提高飞机飞行速度有很大限制。因为推进飞机前进的功率与飞行速度的三次方成正比,当飞行速度增大后, 空气作用在桨叶叶尖的相对速度大大提高, 超出音速很多, 使桨叶效率大大降低。为了得到足够拉力, 发动机功率要大幅提升, 而活塞式发动机无法满足提高功率的要求。因此, 以活塞式发动机作动力的飞机,飞行速度不可能接近音速,更不可能超过音速。涡喷发动机使飞机达到超音速二战中、后期, 国外开始研制涡喷发动机, 但真正用于飞机却是 40 年代末期。涡喷发动机使飞机性能得到质的飞跃,它产生的推力能使战斗机克服高速飞行时的极大阻力,使飞行速度接近音速甚至超过音速, 特别是带加力燃烧室后,其飞行速度达 M2 以上。此后,新研制的战斗机均以涡喷发动机为动力。与此同时, 涡喷发动机也被用于客机。 1952 年世界上第一架喷气式客机英国的" 慧星" 投入使用, 它标志着新一代客机的诞生。与以活塞式发动机客机相比,新一代客机具有载客量大、飞行速度高、飞行高度增大、航程远和采用增压客舱等特点。 1958 年前后, 装涡喷发动机的美国的波音 707 、前苏联的图-10 4 大型喷气式客机投入使用。 20 世纪 60 年代末, 装涡喷发动机的巡航速度达到音速两倍的前苏联的图-144 、英法的" 协和" 超音速客机先后投入试飞, 这表明涡喷发动机也能使大型客机的飞行速度大大超过音速。低涵道比涡扇发动机带来飞机性能的飞跃 20 世纪 60 年代初,民用航空业发展很快,市场上不仅需要高载荷、长航程飞机, 也需要高效率、短航程的飞机, 相对应的是要求发动机耗油低,推力大,这导致了低涵道比涡扇发动机研制。这种发动机由于其空气流量增大,喷射速度低,亚音速飞行时推进效率高, 其起飞推力比其前一代涡喷发动机的增大约 20% , 耗油率降低约 30% , 因而逐步取代涡喷发动机。最早投入使用的是英国的康维发动机,接着美国研制出 JT3D 和 CJ805 涡扇发动机、前苏联研制出 HK-8 涡扇发动机。这种发动机首先用在民用飞机上,有些原采用涡喷发动机为动力的客机,也换装了涡扇发动机,如波音 707 ,原装有 4台 JT3C 涡喷发动机,后来改成了装 JT3D, 这是第一代涡扇发动机。随后低涵道比涡扇发动机用在军用飞机上,比较有代表性的发动机是美国的 TF30 和英国的斯贝,这几种发动机的推重比一般为 5 左右。涡扇发动机是世界航空发动机技术的一大飞跃,它的出现改变了航空业的面貌。高涵道比/ 推重