航空发动机原理
航空发动机原理2025年11月07日
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航空发动机原理,,螺桨风扇发动机
螺桨风扇发动机是一种介于涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机之间的一种发动机形式，其目标是将前者的高速性能和后者的经济性结合起来，目前正处于争论和试验阶段。
螺桨风扇发动机的构造见图，它由燃气发生器和一副螺桨-风扇(由于实在无法给这个又象螺旋桨又象风扇的东东起个名字，只好叫它螺桨-风扇)组成。螺桨-风扇由涡轮驱动，无涵道外壳，装有减速器，从这些来看它有一点象螺旋桨;但是它的直径比一般螺旋桨小，叶片数目也多(一般有6,8叶)，叶片又薄又宽，而且前缘后掠，这些又有些类似于风扇叶片。
依据涡轮风扇发动机的原理，在飞行速度不变的状况下，涵道比越高，推动效率就越高，因此现代型不加力涡轮风扇发动机的涵道比越来越大，已经接近了构造所能承受的极限;而往掉了涵道的涡轮螺旋桨发动机尽管效率较高，但由于螺旋桨的速度限制无法应用于M0.8~M0.95的现代高亚音速大型宽体客机，螺桨风扇发动机的概念则应运而生。
由于无涵道外壳，螺桨风扇发动机的涵道比可以很大，以正在争论中的一种发动机为例，在飞行速度为M0.8时，带动的空气量约为内涵空气流量的100倍，相
当于涵道比为100，这是涡轮风扇发动机所瞠乎其后的，将其应用于飞机上，可将高空巡航耗油率较目前高涵道比轮风扇发动机降低15%左右。
同涡轮螺旋桨发动机相比，螺桨风扇发动机的可用速度又高很多，这是由它们叶片外形不同所打算的。一般螺旋桨叶片的叶型厚度大以保证强度，弯度大以保证升力系数，从剖面来看，这种叶型实际上就是典型的低速飞机的机翼剖面外形，它在低速状况下效率很高，但一旦接近音速，效率就急剧下降，因此装有涡轮螺旋桨发动机的飞机限制在M0.6~M0.65左釉痘而螺桨-风扇速度
的既宽且薄、前缘锋利并带有后掠的叶型则类似于超音速机翼的剖面外形，这种叶型的跨音速性能就要好的多，在飞行为M0.8时仍有良好的推动效率，速度
是目前型发动机中最有希看的一种。
固然，螺桨风扇发动机也有其缺点，由于转速较高，产生的振动和噪音也较大，这对舒适性有严格要求的客机来讲是一个困难。另外，暴露在空气中的螺桨-风扇的气动设计也是目前争论的难点所在。
航空发动机原理――涡轮风扇喷气发动机
涡轮风扇喷气发动机的诞生:二战后，随着时间推移、技术更，涡轮喷气发动机显得缺乏以满足型飞机的动力需求。尤其是二战后快速进展的亚音速民航飞机和大型运输机，飞行速度要求到达高亚音速即可，耗油量要小，因此发动机效率要很高。涡轮喷气发动机的效率已经无法满足这种需求，使得上述机种的航程缩短。因此一段时期内消灭了较多的使用涡轮螺旋桨发动机的大型飞机。
实际上早在30年月起，带有外涵道的喷气发动机已经消灭了一些粗糙的早期设计。40和50年月，早期涡扇发动机开头了试验。但由于对风扇叶片设计制造的要求格外高。因此直到60年月，人们才得以制造出符合涡扇发动机要求的风扇叶片，从而揭开了涡扇发动机有用化的阶段。
50年月，美国的NACA(即NASA美国航空航天治理局的前身)对涡扇发动机进展了格外重要的科研工作。55到56年争论成果转由通用电气公司(GE)连续深进进展。GE在1957年景功推出了CJ805-23型涡扇发动机，马上打破了超音速喷气发
动机的大量纪录。但最早的有用化的涡扇发动机则是普拉特“惠特尼(PrattWhitney)公司的JT3D涡扇发动机。实际上普“惠公司启动涡扇研制工程要比GE晚，他们是在探听到GE在研制CJ805的机密后，匆忙加紧工作，抢先推出了了有用的JT3D。
1960年，罗尔斯“罗伊斯公司的“康威”(Conway)涡扇发动机开头被波音707大型远程喷气客机承受，成为第一种被民航客机使用的涡扇发动机。60年月洛克西德“三星”客机和波音747“珍宝”客机承受了罗“罗公司的RB211-22B大型涡扇发动机，标志着涡扇发动机的全面成熟。此后涡轮喷气发动机快速的被西方民用航空产业抛弃。
波音707的军用型号之一，KC-135加油机。不加力式涡扇发动机实际上较为轻易识别，其外部有始终径很大的风扇外壳。
涡轮风扇喷气发动机的原理:涡桨发动机的推力有限，同时影响飞机进
。因此必需进步喷气发动机的效率。发动机的效率包括热效率和推步飞行速度进效率两个局部。进步燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比，就可以进步热
效率。由于高温、高密度的气体包含的能量要大。但是，在飞