本文作者:wasd8456

喷气式行星发动机,喷气式行星发动机工作原理

wasd8456 08-04 38
喷气式行星发动机,喷气式行星发动机工作原理摘要: 如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?在低速低空,螺旋桨飞机更省油,涡轮喷气发动机作为喷气...
  1. 如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?

如今涡扇发动机技术已经很成熟,为何还有部分飞机使用螺旋桨发动机?

在低速低空,螺旋桨飞机更省油,涡轮喷气发动机作为喷气引擎,大涵道比涡轮风扇动机用于民航,适用飞行范围与螺旋桨飞机相当,但是价格昂贵,适用于大飞机。螺旋桨飞机适用于,短途的支线客机,公务机等。

鄙人虽然一直关心航发技术,但终究还是门外汉。

我从我的行业来角度来看看这个问题

喷气式行星发动机,喷气式行星发动机工作原理
(图片来源网络,侵删)

大家知道机械制造机械加工行业的加工工艺通常描述为:粗加工—精加工—精精加工,那么各加工工艺所对应的加工设备都要相匹配,粗加工工艺只要对应粗加工的设备就可以了,如果粗加工工艺去对应精加工设备则肯定是乱弹琴。

所以选用何种发动机,主要还是看飞机的运用目的,当然性价比是一个重要的设计指标。


现代航空动力主要是涡桨发动机和涡扇发动机,其次是活塞式螺旋桨发动机。

喷气式行星发动机,喷气式行星发动机工作原理
(图片来源网络,侵删)

涡轮螺旋桨发动机和涡轮喷气发动机/涡轮风扇发动机使用相同的燃烧和发电概念:燃烧燃料使涡轮旋转。

喷气发动机的涡轮最大加热空气由喷口部分产生向后的推力推动飞机前进。

涡轮螺旋桨发动机的高速涡轮带动齿轮组件,以较低的速度驱动功率螺旋桨反作用于空气产生推力。

喷气式行星发动机,喷气式行星发动机工作原理
(图片来源网络,侵删)

比起纯喷气发动机,涡轮螺旋桨发动机更受青睐的主要原因是涡轮螺旋桨发动机在比喷气发动机在更慢的飞行速度下提供更大的功率和更高的效率

这就引出了一个问题,为什么飞机机身是为功能或目标设计的,因此具有特定的形状,然后决定了它的空气动力学(从而决定了最佳速度)。商用客机是为相对较轻的负载和大量的座位空间而设计的,对速度有一定的要求,但对燃油效率有明确的考虑。打算运载大截面货物的飞机不能以更快的速度飞行,因此涡轮螺旋桨发动机将更合适。

除了涡轮螺旋桨发动机的经济优势外,特别是对于较小的飞机和较短的航程,涡轮螺旋桨发动机比喷气式发动机噪音小,由于高温冶金,成本低于喷气发动机(材料成本和维护)和燃料消耗对有效载荷的环境化学影响最小

谢邀!

准备好一大堆资料和图片回答一下这个问题,重在参与、不求名利……

当代航空工业发展和技术运用讲究“物实”、军民用运输机机体大小不同使用也不一样。

以军用运输机为例分战术运输机和战略运输机之分。战争虽然是典型的消耗一切***的、战争经济学也必须考量一番。以当今飞机的动力分涡喷发动机、涡扇发动机以及涡桨发动机三大类。

涡轮螺旋桨发动机最经济。中短程运输机都***用此类发动机。涡轮螺旋桨发动机燃油消耗低、经济性强、对低速运输机更加实用。甚至于像欧盟联合研发的中远程运输机“M400”运输机也***用4 发涡桨式发动机作为动力最佳选项。

战术运输机大多数都是选择经济实惠的涡轮螺旋桨发动机。

典型的像:An2/运5轻型运输机、美国的“C130-大力士”运输机、安12/y12/运9运输机。欧洲的“M400”/俄罗斯/乌克兰的安70以及将来的中国“运30”运输机、不可比取替……

涡轮轴发动机为动力的运输机/民用客机将越来越受欢迎和推广。


回答这个问题前,首先得纠正一下,现代飞机上使用的螺旋桨发动机可未必都是二战时期的那种活塞式发动机,而是涡桨发动机。涡桨发动机其核心机其实就是一台涡喷发动机,只不过不再是向后方喷口喷射高速高压高温气体来获取反作用的推力,而是通过驱动后部的涡轮叶片,将其转化成为旋转机械能输出,配合前端的减速齿轮来带动螺旋桨旋转,从而实现推力的产生。

涡桨发动机+螺旋桨这样的动力系统和涡扇发动机动力系统相比,各有各的特点和专长,都算是现代航空发动机,这一点和技术落后并没什么关系。

涡桨发动机+螺旋桨由于需要通过螺旋桨来产生推力,而螺旋桨的性能受到桨尖马赫数的限制,因此这种动力系统更适合于低速飞行;况且螺旋桨的推力产生机理是基于空气动力学,气动效率方面在同等推力条件下,涡桨发动机的燃油消耗要小于涡喷或涡扇发动机。

正因为如此,涡桨发动机+螺旋桨的动力系统在当今领域中,主要应用在三种机型上:

1、支线客机或者大载客量的通航客机,这是涡桨发动机在民用领域最为主流的应用机型,可以发挥涡桨发动机好维护、省油的特性,又可以满足动力需求,毕竟涡桨发动机的动力输出强度远高于活塞发动机。典型支线客机应用产品比如国产的新舟60;

通航类客机应用案例比如美国塞斯纳公司的208B“大篷车”飞机。

2、中型运输机;这是涡桨发动机在军用飞机领域的主流应用方式,一般都是集中在双发/四发的中型、轻型运输机上,比如C-130、安-24等机型。低速推力输出大,油耗相对更低,有利于提高运输机的航程。

文章版权及转载声明

[免责声明]本文来源于网络,不代表本站立场,如转载内容涉及版权等问题,请联系邮箱:83115484@qq.com,我们会予以删除相关文章,保证您的权利。转载请注明出处:http://www.sxchenxi.com/post/3869.html发布于 08-04

阅读
分享