大喷气式发动机_大喷气式发动机工作原理

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？全球最大涡轮风扇发动机？喷气发动机为什么功率大？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？首先说，这个论断并不...

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. 全球最大涡轮风扇发动机？
3. 喷气发动机为什么功率大？

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为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。

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个电池驱动的电动机，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。

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和空气密度有关。

（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。

（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。

全球最大涡轮风扇发动机？

全球最大的涡轮风扇发动机是通用电气公司（GE）生产的 GE9X 发动机，该发动机是为波音 777X 系列客机设计的。GE9X 发动机的直径为 3.4 米，推力可达 105,000 磅（47.9 吨），是目前世界上推力最大的商用喷气发动机。

 

GE9X 发动机***用了先进的材料和技术，包括复合材料风扇叶片、3D 打印部件和先进的燃油喷射系统等，使其具有更高的效率和可靠性。该发动机还***用了先进的降噪技术，使其在飞行中产生的噪音更小。

GE9X 发动机的研制和生产历经多年，是通用电气公司在航空发动机领域的一项重要成果。该发动机的推出，将进一步提升波音 777X 系列客机的性能和竞争力。

全球最大的涡轮风扇发动机是UltraFan，这款发动机的扇直径约3米，起飞时能产生高达***000磅（约合44000公斤）的推力。它是劳斯莱斯公司制造的Trent XWB-***，该发动机被广泛认为是近十年市场上出现的高质量高效率的民用喷气引擎之一。
目前该机型已有320架订单，预计2020年投入使用。它是波音777X系列飞机的重要组成部分，在波音777系列“巨无霸”飞机的基础上，777X系列飞机座椅数达到406。由于翼展过长，在有些机场内还必须折叠起来。
此外，劳斯莱斯作为世界领先飞机发动机制造商之一，在生产过程中运用到了3D打印技术。100多年来，劳斯莱斯始终致力于飞机引擎制造研发。本周，他们在Airbus客机上投入使用了有史以来功能最强大的引擎。而这项记录的诞生从某些程度上来说，归功于引擎上由3D打印技术制作的一组先进翼面。
希望以上内容对你有帮助，如需更多信息，建议咨询航空发动机领域专业人士或查阅航空工业网站。

喷气发动机为什么功率大？

其实你这个问题的答案非常简单：因为喷气发动机是连续进气、连续供油的。

我们知道，发动机的效率是有限的，所有燃油发动机的热效率都是百分之几十，不会差别太大，不会差上数量级的，因此燃烧多少油，就决定了输出多大功率。

内燃机是不能连续进气和供油的。

以四冲程内燃机为例子，它只能在吸气冲程中进气并供油。而且供油的量必须和参与工作的气体在一定的合适比例内，不能想供多少油就供多少油，因为气体的量确定了以后，多供的油也不能燃烧，会白白地浪费。

而每个工作循环（4个冲程），[_a***_]机只吸了一汽缸的气体，然后供应给适应这一汽缸气体的燃油，这个量是非常有限的。

每4个冲程中，内燃机也只有做功冲程才对外做功，而不是连续做功。

但是喷气发动机则不同，它没有冲程的概念，它的进气是靠压气机连续不停地向燃烧室压气，因此可以在相同的时间内进更多的气，因此也能供给更多的燃油，产生更多的燃烧热，做更多的功。

喷气发动机不仅进气和供油是连续的，其对外做功也是连续不停的，一面进气供油，一面燃烧做功，都在小小的燃烧室里进行，因此喷气发动机以很小的体积和重量，可以发出比内燃机大得多的功率。