喷气式发动机起动,喷气式发动机起动困难

摘要： 喷气式飞机发动机是怎样点火的？喷气式飞机发动机是怎样点火的？航空发动机燃料燃烧膨胀为什么只向出口喷射？喷气式飞机发动机是怎样点火的？使用电点火，首先把启动电门打到地面位，此时起动机...

1. 喷气式飞机发动机是怎样点火的？
2. 喷气式飞机发动机是怎样点火的？
3. 航空发动机燃料燃烧膨胀为什么只向出口喷射？

喷气式飞机发动机是怎样点火的？

使用电点火，首先把启动电门打到地面位，此时起动机转动，点火电嘴开始打火，转子在起动机带动下加速，速度够了以后，提油门杆或自动喷油，电嘴的火花点燃燃油，发动机在起动机和自己的动力下继续加速，达到一定转速后，点火系统和起动机退出工作，发动机靠自己的动力加速到慢车转速。

喷气式飞机发动机是怎样点火的？

使用电点火，首先把启动电门打到地面位，此时起动机转动，点火电嘴开始打火，转子在起动机带动下加速，速度够了以后，提油门杆或自动喷油，电嘴的火花点燃燃油，发动机在起动机和自己的动力下继续加速，达到一定转速后，点火系统和起动机退出工作，发动机靠自己的动力加速到慢车转速。

航空发动机燃料燃烧膨胀为什么只向出口喷射？

所以冲压式喷气发动机不能静态启动，要用火箭发射以获初始速度，冲压式发动机可获前方进入的高压气流，喷油点火向后喷射再获前进动力。而涡喷，涡扇则已由高低压涡轮已向后方输送高压气流。

题主所说的航空发动机是喷气式发动机吧。喷气式发动机本质上也是一种内燃机，遵从布莱顿循环，其完整的热力循环由绝热压缩过程、定压加热过程、绝热膨胀过程和定压放热过程组成。

至于为什么燃料和空气混合燃烧膨胀后只向后面喷射，其实是因为发动机在稳定循环时，内部压力场分布以及压气机转动方向阻碍了燃气向前喷射，别无选择的燃气只能是在推动涡轮旋转后向后喷出去。我们来看看喷气式发动机的循环过程就知道了。

上图是一个涡轮喷气式发动机，我们就以它为例讲讲如何循环。首先空气从进气道被压气机（Compressor）吸入，然后，要经过十几级的压气机涡轮，空气压力逐级增大，由于空气被压缩，因此涵道也是不断变窄的，并在压气机最后一级达到最高，这个过程相当于绝热压缩；经过压气机后，在扩散段（Diffuser）被燃烧室的高温加热后压力变的更定，并与燃料混合燃烧，这个相当于定压加热；燃气在燃烧室燃烧后沿着锥形的燃烧室迅速膨胀，这个相当于绝热膨胀过程；经过涡轮后的废气向后排出喷管。涡轮的转动带动传动轴高速旋转，又驱动前方的压气机继续转动压缩空气，形成稳定循环。

在这一过程中，压气机和扩散受到空气的反作用力，按照图上的分别是19049磅和2186磅，而在燃烧室受到的燃料燃烧产生的高温膨胀产生向前的推力是34182磅，这部分是最大的。但是不要得意，燃气的膨胀其实是各个方向都有的，高温燃气向后膨胀就会推动涡轮作用，这时产生的推力是向后的，达到了41091磅。经过燃气涡轮后对尾喷口还有一个部分向后的推力5587磅。完全喷出尾喷口后，由于反冲原理，还会在产生一个向前的力，即那个2419磅的推力。所以综合算下来，发动机受到向前的净推力是：19049+2186+34182+2419-41091-5587=11158磅。

发动机实际对应的布莱顿循环过程

了解了喷气式发动机的循环后，我们再来看发动机内部的压力场分布。通过布莱顿循环我们可以知道，绝热压缩其实是一个不可逆的过程，所以从原理上，要想实现循环，就必须是空气单向从前段吸入，逐级压缩变为高压，或者换句话说，压气机的转动方向要始终保持一个方向。看下图，空气在进气前压力最小，到高压压气机最后一级时压力最大，根据像一堵墙一样挡在。根据流体力学的原则，流体总是从压力的大地方向压力小的地方流动，这个原则就保证了燃气不会从前面的压气机泄露出来。

当然了，以上只是拿比较简单的单级传动的涡轮喷气发动机举例，实际上现在用的涡轮喷气和涡扇发动机都是二级传动的，也就是分为低压压气机，低压涡轮，高压压气机，高压涡轮。虽然是靠一份传动轴，但低压件和高压件转速并不一致，低压压气机和低压涡轮转速相同，高压压气机和高压涡轮转速相同。

目前，战斗机与大型运输机主要使用的航空喷气式发动机，细分包括涡喷发动机与涡扇发动机两种。航空喷气式发动机基本工作原理就是通过燃烧航空煤油，将化学能转化为动能。喷气式发动机仍然属于热机的一种，遵循热机的做功原则：在高压下输入能量，低压下释放能量。

从航空喷气式发动机的结构来看，由前向后分别为进气道、压气机、燃烧室、涡轮与尾喷管，涡扇发动机在压气机前面还有风扇。作为燃油爆燃的位置，燃烧室处在结构的中央，提问者关于只向后喷射的疑问，可以理解。

涡扇发动机解剖图

事实上，在发动机点火之前，已经施加了外力让发动机转了起来。一般由地面电源提供动力，机载电动机驱动涡轮轴先转起来，形成后吸气流，再带动压气机旋转，形成由前至后的稳定气流后，才会在燃烧室点燃煤油。如果不预先转动发动机，燃烧室那点空气也就不足以点燃航煤。

涡喷发动机结构图：1进气道、2风扇、3压气机、4燃烧室、5压气机与喷口

我们拿AL-31F发动机为例，压气机有 4级风扇叶片和9级压缩叶片，环形燃烧室后，有2级涡轮涡轮叶片。从构造上看，虽然压气机叶片转速小于涡轮叶片，但燃烧室前叶片盘数多，很容易构建由前至后的高-低压力环境，那高温燃气就只能向喷口位置喷射释放能量了。

歼-10战机电源车供电

通常情况下，发动机启动有地面地源供电，紧急情况下也可由机载电瓶供电。歼-11这种重型战机还配置了小发动机，先启动小发动机，再由小发动机带动***动机，达到启动发动机的目的。