本文作者:wasd8456

喷气式涡轮发动机怎么控制_喷气式涡轮发动机怎么控制转速

wasd8456 06-29 45
喷气式涡轮发动机怎么控制_喷气式涡轮发动机怎么控制转速摘要: 喷气发动机是怎样启动的,有启动器吗?为什么喷气发动机燃烧时不会向前喷?喷气式发动机燃烧室工作原理?为什么直升机的涡轴发动机不能分出部分动力输出,往后喷气推动直升机向前飞行呢?喷气发...
  1. 喷气发动机是怎样启动的,有启动器吗?
  2. 为什么喷气发动机燃烧时不会向前喷?
  3. 喷气式发动机燃烧室工作原理?
  4. 为什么直升机的涡轴发动机不能分出部分动力输出,往后喷气推动直升机向前飞行呢?

喷气发动机是怎样启动的,有启动器吗?

通常用APU启动主发,APU实际上是一个小型的易启动的小发动机,它带动主发的轴系转动,当主发的燃烧室有了一定压力后喷油燃烧可以启动了。喷气发动机(Jet engine)是一种通过加速和排出的高速流体做功的热机或电机,它既可以输出推力,也可以输出轴功率。大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作内燃机,但也有一些例外。常见的喷气发动机有涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机、火箭发动机冲压发动机、脉冲压式喷气发动机等。

什么喷气发动机燃烧时不会向前喷?

喷气发动机的工作原理就是前面进气吸气空气被压缩到设定的范围,再进入燃烧室燃烧,产生热膨胀压缩空气后向后排放,从而得到推力。

如果向相反的方向进行排气则有可能被喷出的压缩空气形成反流严重干扰进气口吸收空气的质量和数量,使喷气发动机因得不到足够的空气而***。再则反相喷气发动机的尾喷管一定是U字形结构,这样压缩热空气要转一个弯,损失了很大的有效功,得不偿失。凡事都有定律,创新也要有度,科学的验证才是真理,反其道而行之,则不安之。

喷气式涡轮发动机怎么控制_喷气式涡轮发动机怎么控制转速
(图片来源网络,侵删)

喷气式发动机燃烧室工作原理?

涡喷燃烧室的工作原理是先由发动机最前端的压气机涡轮将空气压缩,压缩后的空气温度上升;空气从压气机进入燃烧室,将燃油雾化后形成油气混合物;火花塞或电热塞将混合气点燃,燃气爆燃做功,形成高温高压气体;高压气体推动涡轮运转,涡轮通过传动轴带动压气机涡轮吸气,形成整个热机循环。

为什么直升机的涡轴发动机不能分出部分动力输出,往后喷气推动直升机向前飞行呢?

定位错误,所以问题出发点错误。

首先,不是没有那样的发动机,比如图95上的涡轮螺旋桨发动机,简称“涡桨发动机”。

喷气式涡轮发动机怎么控制_喷气式涡轮发动机怎么控制转速
(图片来源网络,侵删)

直升机之所以不选择涡桨发动机,是直升机的价值,完全体现于垂直起降性能,载重、起降、对环境的要求,都和最大起飞重量密不可分,而直升机对发动机的主要需求,是转速扭力,这两点通过变速箱可以互相转化。涡轴发动机燃烧过的气体,完全用作动力输出了(那根轴叫啥名字?我真忘了),废气也被排放到螺旋桨下方,进一步提升升力

顺着问题说,把发动机的做功,分出一部分做推力功用,那么直升机能有多快呢?

理论上,直升机的最快速度也就400多,绝对达不到500,当年和AH64竞争的AH56直升机,最快时速达到过407,也就如此了。现在直升机普遍的最快速度也就300多,接近400的都属于凤毛麟角。如果只是简单的想增加飞行速度,还不如直接把尾桨变成推动尾桨,把直升机直接变成旋翼机。而且变成旋翼机之后增速更简单,直接加大尾桨直径就可以。

喷气式涡轮发动机怎么控制_喷气式涡轮发动机怎么控制转速
(图片来源网络,侵删)

限制直升机最快速度的原因,就是螺旋桨。直升机向前飞时,一侧的桨叶沿轴向前转,另一侧的桨叶沿轴向后转,两侧叶尖的速度是不一样的。当直升机速度加快,还没达到音速时,一侧的桨叶尖部已经接近音速了,另一侧的桨叶尖部速度,比直升机速度还要低。两侧的速度差,压力差,升力差,将会在一侧桨叶达到音速时,直接毁灭螺旋桨。同样的道理,螺旋桨飞机绝对飞不到音速。

现实中也有利用涡轴发动机尾气的,比如MD520无桨直升机,控制发动机燃烧的废气排放方向,省略了尾部螺旋桨。


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