| 词条 | 航空发动机 |
| 释义 | § 功能类型 现代航空发动机主要有两种类型：“活塞式发动机”和“喷气式发动机”。低速、小型、短程飞机常用“活塞式发动机”；高速、大(中)型、远(中)程飞机常用“喷气式发动机”。无论哪种型式，当作为航空发动机时，其基本要求均可归结如下： 一、功率重量比大 设计飞机的任何部件，都应在满足使用要求的前提下，尽量减轻其重量。对发动机来说，就是要保证足够大的功率而自重又很轻。衡量发动机功率大、重量轻的标准是“功率重量比”。即发动机所发出的功率与发动机重量之比值。“功率重量比”越大，表示在有相同功率的情况下，发动机越轻。 功率重量比的单位，对活塞发动机来说，是“马力／公斤”；对喷气式发动机来说，是推力（牛顿）/重量（牛顿），无单位。 二、燃油消耗量小 发动机是否省油，是飞机使用的重要经济指标。评定发动机的经济性，常用“燃油消耗率”作标准。“燃油消耗率”是指单位功率(一牛顿或一马力)在一小时内所消耗油料的重量。燃油消耗率越小，说明发动机越省油。 航空发动机 三、迎风面积小 航空发动机应在保证功率不减小的前提下，力求体积较小。体积小，可以使发动机占据的空间小，有利于飞机装载人员、货物、设备。在体积尺寸中，应力求减小“迎风面积”，以减小空气阻力。 四、工作安全可靠、寿命长 飞机在空中飞行的安全，是由各组成部分可靠工作来保证的。要维持飞行，发动机就必须始终处于可靠状态。所以，发动机的可靠性是十分重要的。为了保证发动机工作安全可靠，必须精心设计、选用合适材料、严格工艺规程。并在发动机组装完成后，进行“试车”一一在“试车台”上模拟各种高度条件。在装上飞机之后，还要进行试车。只有当确定各项规定指标都符合要求时，飞机才能飞行。为了保证飞机随时处于可靠状态，在整个使用过程中，还要定期对发动机进行检查和维修。 在保证发动机可靠性的前提下，要求发动机的“寿命长”。这是发动机经济性的另一项指标。寿命长，可以降低使用成本、节约原材料。 发动机的寿命分两种：“翻修寿命”和“使用寿命”。“翻修寿命”是指两次“翻修”之间或新发动机开始使用至第一次翻修之间的使用(实际工作)时间，单位是“小时”。“使用寿命”是指全新发动机由开始使用到报废的使用(实际工作)时间，单位也是“小时”。由于设计、材料、工艺、使用条件不同，各发动机的“寿命”都不相同。 五、维护、修理方便 维护、修理，统称为维修。这是保证发动机可靠性的重要工作。发动机能否随时处于可靠状态，很大程度决定“维修”质量。维修的好坏，影响发动机的寿命。 维护的目的之一，是发现故障和排除故障，并对必要的部位进行检测、清洗、更换润滑油等。根据发动机工作的长短，维护工作一般都按不同的项目定期进行。而“修理”则是在零部件损坏的情况才进行。由于“维修”工作量很大，所以占飞机使用成本的很大比例。这就有必要在设计时考虑便于拆装、检查和维修的方便性，以减小维修工作量，降低维修成本。 § 常见分类 飞行器发动机常见的分类原则有两种：按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。按发动机是否须空气参加工作，飞行器发动机可分为两类，大约如下所示： 吸空气发动机简称吸气式发动机，它必须吸进空气作为燃料的氧化剂（助燃剂），所以不能到稠密大气层之外的空间工作，只能作为航空器的发动机。一般所说的航空发动机即指这类发动机。如根据吸气式发动机工作原理的不同，吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。 航空发动机 火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机，航天器由于需要飞到大气层外，所以必须安装这种发动机。它也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同，火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。 按产生推进动力的原理不同，飞行器的发动机又可分为直接反作用力发动机、间接反作用力发动机两类。直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流，产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机，这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机，脉动喷气式发动机，火箭喷气式发动机等。 间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功，使空气加速向后（向下）流动时，空气对螺旋桨（旋翼）产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力，也有间接反作用力，但常将其划归直接反作用力发动机一类，所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。航空发动机 § 数目用途 飞机上发动机的数目是由飞机的重量，种类，用途，以及发动机的类型所决定的。 一般来讲，确定发动机个数的首要原则就是重量，轻型飞机或超轻型飞机由于起飞重量较小，多采用1～2台发动机，而大型飞机则一般装有2～4台发动机，甚至更多。 在航空史的早期，由于当时的活塞式发动机单台功率较小，为了驱动一架大型飞机（现在看来那只能算中型飞机）就需要4台以上的发动机，经常会有飞机装有6台、8台、甚至12台之多，这么多的发动机使飞机的结构变得相当复杂，故障率也相当高，因此这些多发飞机大多是昙花一现。 随着推进技术的进步，现代航空喷气式发动机的功率越来越高，推力越来越大，不需要很多台就可以为飞机提供足够的动力，因而近些年来飞机发动机的数目呈减少的趋势，大多数飞机只装有1～2台发动机。但是在一些特殊情况下，如某些适航条例规定作越洋飞行的客机必须有3台以上的发动机，以确保在单发停车时具有足够的续航能力（这些规定已因为双发的波音－777飞机的出现而做了相应的调整），因此当今的远程运输机都采用4台发动机。 至于作战飞机，由于机体较轻，同时对飞机的结构的紧凑性要求较高，其发动机的数目为1～2台，轻型战斗机装1台，重型战斗机装2台。 航空发动机 § 安装位置 飞机上发动机的安装位置与发动机的数目及型式有关。 1．活塞发动机和涡轮螺桨发动机的安装位置 活塞发动机和涡轮螺桨发动机在飞机上目前多安装一台、两台或四台，一般多是拉进式（即螺旋在前）的，装在机头或机翼前缘，这样可以使机翼上所受的载荷降低，因为发动机的重力和举力的方向想反，减少了由这些外力所引起的弯矩。 航空发动机 另一种是推进式的，发动机装于机翼后沿或机身后段。这种安排使机翼位于螺旋桨的滑流之外，阻力会降低，但主起落架较高，重量增大；而且发动机在地面工作时冷却条件也较差，因而目前使用较少。 目前也有一种轻型飞机将发动机安装在垂尾上，以降低机身离地面高度，可在起飞时充分利用地面效应。 2．涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的安装位置和固定 。 这两类发动机在飞机上的安装位置相似，可用涡轮喷气发动机作为代表。 一台涡轮喷气发动机多装在机身后段或机身下部。这种方式有利于维护修理，只要将机身后段拆卸开就行了；同时还可让出机身短舱或前段的空间，以便容纳人员和武器装备。 这种发动机安排方式主要用于战斗机。 两台涡轮喷气发动机有几种安排方式。常见的一种是把两台发动机各装在一只短舱内，这种方式的优点是机身空间大，装载的人员和设备多；对机翼能起减少载荷的作用。但其构造比较复杂，而且还会增大阻力和降低机翼的后掠作用。 第二种双发的安排方式是把发动机装在机翼下的吊舱内。这种方式的好处是减少短舱和机翼的干扰，对提高最大举力系数有利；防火性能较好；可采用全翼展的襟翼。另外，由予短舱离地近，维护比较方便，但易于吸入尘土。 双发的第三种安排方式是把两台发动机并列在后机身外部的两侧，这种叫尾吊式。其优点是座舱内噪音小，机翼上没有东西(如短舱)干扰，气动性能较好；进气和排气通道较短，因而能量的损失较少。但这种安排的构造比较复杂；也比较重。 这几种安排方式多用于运输机或轰炸机。 双发的第四种安排方式是，把发动机左右并列（或上下叠置）安装在后机身的内部。某型后掠翼超音速歼击机就是这样，这种安排方式，在单发飞行时，由于两边推力不平衡而引起的使机头偏向一边的力矩比较小；但发动机所占机身的容积很大，不利于装载其他的设备。 这种发动机安排方式主要用于战斗机。 三台喷气发动机多用于运输机。其安排方式有两种。一种是两台发动机并列装在机身后段，另一台装在垂直尾翼上。这种安装方式的优点是，如果发动机发生故障，涡轮损坏，被强大的离心力摔开的碎片不致破坏飞机的主要受力构件，比较安全。同时，并列的两台发动机也可固定于气密座舱之外。 航空发动机 另一种三发的安排方式是，把两台涡轮风扇发动机安装在机翼下的吊舱内，另一台安装在垂直尾翼内。其特点和安装情况和装有吊舱的及垂直尾翼中安装一台的情况相似。飞机的两种布局（三发动机） 四台喷气发动机的安排方式比较常见的有四种。一种是四台发动机都置于机翼下的吊舱内，这种方式多用于运输机，但也有轰炸机采用这种形式的。 四发的第二种安排方式是，把四台发动机都并列在机身后段外部的两侧(尾吊式)，其特点两台发动机尾吊式相近。 四发的第三种安排方式是，把发动机安装在靠近机身的机翼内部，每边放两台，这种方式的构造复杂。但一台发动机停车时，却可减小偏航力矩，而且还可消除或削弱短舱和机身的干扰作用。 最后一种是把四台喷气发动机每两台成为一组，安装在机翼的底部，其特点是发动机短舱的剖面呈长方形的，上下表面形成飞机结构的一部分。 B－52亚音速战略重型轰炸机装有八台喷气发动机，每两台成一组，装在机翼下面的4只吊舱中，其安装位置和固定的特点与四个吊舱的飞机相似。[1] |
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