本文作者:wasd8456

喷气式发动机的动力有多大,喷气式发动机的动力有多大啊

wasd8456 06-08 54
喷气式发动机的动力有多大,喷气式发动机的动力有多大啊摘要: 为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能?喷气式发动机是如何发展起来的呢?喷气式发动机好坏的四个标准是什么?为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能?首...
  1. 为什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能?
  2. 喷气式发动机是如何发展起来的呢?
  3. 喷气式发动机好坏的四个标准是什么?

什么喷气式飞机可以飞到2万米以上高度而螺旋桨飞机不能?

首先说,这个论断并不对。螺旋桨飞机的最高飞行记录是 飞到了海拔29524米高度。将近题主所说的高度的1.5倍。

这个记录是在2001年NASA的一个实验小组达成的。其实还可以飞得更高,只不过这个小组当时的任务并不是为了打破飞行高度记录。

当时这个小组是为了打破以太阳能动力的飞机持续飞行的时间记录。他们在研究利用太阳能为飞机提供持续不断的能量使飞机能够以最长的时间在空中滞留。

喷气式发动机的动力有多大,喷气式发动机的动力有多大啊
(图片来源网络,侵删)

本身这架飞机就是一个会飞的太阳能电池板。上面一共有14个电池驱动电动机,带动着螺旋桨为飞机提供动力。

这14个螺旋桨的总功率最大达到40千瓦,而在夜间靠蓄电池飞行的时候,功率只有10千瓦。如果分摊到每个发动机上来说,大约一只发动机吹出的风力也就相当于美发店的的一个吹风机。

仔细看上面飞机的照片你会发现这是一架展弦比极大的飞机。由轻质材料构成。在这种条件下,即便是只有很小的推力,飞机也可以获得足够大的升力。这点就和是不是螺旋桨动力没什么太大关系了。

喷气式发动机的动力有多大,喷气式发动机的动力有多大啊
(图片来源网络,侵删)

飞到2万米以上的高度,其实螺旋桨飞机也可以达到。美国NASA的太阳神号太阳能螺旋桨无人飞机在2001年试飞的时候,最大飞行高度就达到了29524米。所以螺旋桨飞机也是可以达到近3万米的高度。题主所说的螺旋桨飞机达不到2万米以上的高度,应该是指常规的螺旋桨飞机。螺旋桨飞机通常在升限上要略低于喷气式飞机,这主要与升限的影响因素速度空气密度有关。

(NASA的太阳神无人机

在这里先要了解一下最大升限和实用升限。所谓实用升限是指飞机可以保持正常飞行状态下所能达到的最大高度,而最大升限是飞机可以达到的最大高度。简单来说,实用升限下飞机保证正常飞行的飞行高度,最大升限是不管飞机能不能正常飞,反正飞机能到的最高点。一般来说最大升限肯定要大于实用升限,而升限的主要影响因素在于飞机的升力和动力。在正常飞行状态下飞机的升力肯定要大于等于飞机的重力。而升力主要与空气密度、飞机的升力系数和速度成正比。飞机飞行的高度越高,空气就越稀薄,空气密度就比较低。而飞机的机翼面积是确定的,所以在高空飞行时,要想保证飞机的升力就必须要提高飞机飞行的速度。

喷气式发动机的动力有多大,喷气式发动机的动力有多大啊
(图片来源网络,侵删)

(飞机的升力与空气密度、飞机的升力系数和速度成正比)

这一关系反映在螺旋桨和喷气式飞机上就使得两者的升限与其飞行速度有关了。由于螺旋桨飞机是依靠螺旋桨推动空气沿飞行相反方向流动,从而对螺旋桨产生推力,推动飞机前进。要想提高螺旋桨飞机的速度,要么增大螺旋桨的尺寸,要么增大螺旋桨的转速。增大螺旋桨的转速就需要大幅度提高发动力的动力,而高转速大直径的螺旋桨在高速运转时,由于桨尖速度过快,导致螺旋桨产生的推力不足,从而引发桨尖失速,导致飞机的升力不足而导致失速问题。这就使得螺旋桨飞机在高空状态下难以保证飞行状态。

喷气式发动机是如何发展起来的呢?

飞机在第二次世界大战的战场上,起着举足轻重的作用,而速度的大小,又直接影响了飞机的战斗能力。当时的战斗机,最大时速在700千米左右。这个速度已经接近活塞式飞机飞行速度的极限。例如美国的P-51D“野马”式战斗机,最大速度每小时765千米,大概是用螺旋桨推进的活塞式战斗机中飞得最快的了。必须增加发动机推力才能进一步提高飞行速度,但是活塞式发动机已经无能为力。

二战末期,德国研制成功Me-262和Me-163新型战斗机,投入了苏德战场作战。这两种都是当时一般人从未见过的喷气式战斗机,前者装有2台涡轮喷气发动机,最大速度870千米/时,是世界上第一种实战喷气式战斗机。后者装有1台液体燃料火箭发动机,最大速度933千米/时。

紧接着前苏联的米高扬设计局很快研制出了伊-250试验型高速战斗机。它***用复合动力装置,由一台活塞式发动机和一台冲压喷气发动机组成。在高度7000米时,可使飞行速度达到825千米/时。1945年3月3日,试飞员A.N.杰耶夫驾驶伊-250完成了首飞。随后,伊-250很快进行了小批量生产

同样的复合动力装置也装在了苏霍伊设计局研制出的苏-3试验型截击机上,1945年4月又出现了苏-5,速度达到800千米/时。另一种型号苏-7,除活塞式发动机,还加装了液体火箭加速器,可在短时间提高飞行速度。拉沃奇金和雅科夫列夫设计的战斗机,也安装了液体火箭加速器。但是,用液体火箭加速器来提高飞行速度的办法并不可靠,其燃料和氧化剂仅够使用几分钟,而且具有腐蚀性的硝酸氧化剂,使用起来也十分麻烦,甚至会发生发动机爆炸事故。在这种情况下,前苏联航空界中止了液体火箭加速器在飞机上的使用,全力发展涡轮喷气发动机。

喷气式发动机好坏的四个标准是什么?

动力强劲、省油、快速的油门响应、线性的油门输出这四个标准。

评价一款发动机动力强劲又有4个指标:最大输出功率、最大输出扭矩、最大输出扭矩对应的转速、最大输出功率对应的转速区间。

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