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1 # 看得懂科技
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2 # 翰林融媒體
燃氣渦輪機吧?這玩意噪音太大了,還是搞搞電動飛機吧,向文明進發。
中國這麼多年造不來大飛機主要是搞不來大功率渦輪發動機。難道就不能換換思維?非得用渦輪發動機嗎?用軍艦或火車用的大功率柴油發動機發電再驅動風扇不成嗎?方便調控轉速和輸出功率。要敢於嘗試才有進步的希望。
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3 # 老何157501439
燒油的發動機就兩大類,一個是內燃機,一個是外燃機,所謂的內燃機就是有活塞的往復式做功的發動機,外燃機就是靠熱氣體膨脹推動渦輪葉片旋轉連續做功的發動機。
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4 # 麥咖創新生活館
飛機發動機原理
螺旋槳在飛行速度達到800千米/小時的時候,槳尖部分實際上已接近了音速,跨音速流場使得螺旋槳的效率急劇下降,推力不增反減。螺旋槳的迎風面積大,阻力也大,極大阻礙了飛行速度的提高。同時隨著飛行高度提高,大氣稀薄,活塞式發動機的功率也會減小。
這促生了全新的噴氣發動機推進體系。噴氣發動機吸入大量的空氣,燃燒後高速噴出,對發動機產生反作用力,推動飛機向前飛行。早在1913年,法國工程師雷恩"洛蘭就提出了衝壓噴氣發動機的設計,並獲得專利。但當時沒有相應的助推手段和相應材料,噴氣推進只是一個空想。1930年,英華人弗蘭克"惠特爾獲得了燃氣渦輪發動機專利,這是第一個具有實用性的噴氣發動機設計。11年後他設計的發動機首次飛行,從而成為了渦輪噴氣發動機的鼻祖。渦輪噴氣發動機的原理:渦輪噴氣發動機簡稱渦噴發動機,通常由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發動機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦噴發動機屬於熱機,做功原則同樣為:高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。工作時,發動機首先從進氣道吸入空氣。一過程並不是簡單的開個進氣道即可,由於飛行速度是變化的,而壓氣機對進氣速度有嚴格要求,因而進氣道必需可以將進氣速度控制在合適的範圍。
壓氣機顧名思義,用於提高吸入的空氣的的壓力。壓氣機主要為扇葉形式,葉片轉動對氣流做功,使氣流的壓力、溫度升高。隨後高壓氣流進入燃燒室。燃燒室的燃油噴嘴射出油料,與空氣混合後點火,產生高溫高壓燃氣,向後排出。高溫高壓燃氣向後流過高溫渦輪,部分內能在渦輪中膨脹轉化為機械能,驅動渦輪旋轉。由於高溫渦輪同壓氣機裝在同一條軸上,因此也驅動壓氣機旋轉,從而反覆的壓縮吸入的空氣。從高溫渦輪中流出的高溫高壓燃氣,在尾噴管中繼續膨脹,以高速從尾部噴口向後排出。這一速度比氣流進入發動機的速度大得多,從而產生了對發動機的反作用推力,驅使飛機向前飛行。渦輪噴氣發動機的優缺點:這類發動機具有加速快、設計簡便等優點,是較早實用化的噴氣發動機型別。但如果要讓渦噴發動機提高推力,則必須增加燃氣在渦輪前的溫度和增壓比,這將會使排氣速度增加而損失更多動能,於是產生了提高推力和降低油耗的矛盾。因此渦噴發動機油耗大,對於商業民航機來說是個致命弱點。渦輪風扇噴氣發動機渦扇發動機全稱為渦輪風扇發動機
(Turbofan)是飛機發動機的一種,由渦輪噴氣發動機
(Turbojet)發展而成。與渦輪噴射比較,主要特點是首級壓縮機的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳(扇),將部分吸入的空氣透過噴射引擎的外圍向後推。發動機核心部分空氣經過的部分稱為內涵道,僅有風扇空氣經過的核心機外側部分稱為外涵道。渦扇引擎最適合飛行速度400至1,000公里時使用,故此現在多數的飛機引擎都是採用渦扇作為動力來源。工作原理圖渦輪風扇噴氣發動機的原理:渦槳發動機的推力有限,同時影響飛機提高飛行速度。因此必需提高噴氣發動機的效率。發動機的效率包括熱效率和推進效率兩個部分。提高燃氣在渦輪前的溫度和壓氣機的增壓比,就可以提高熱效率。因為高溫、高密度的氣體包含的能量要大。但是,在飛行速度不變的條件下,提高渦輪前溫度,自然會使排氣速度加大。而流速快的氣體在排出時動能損失大。因此,片面的加大熱功率,即加大渦輪前溫度,會導致推進效率的下降。要全面提高發動機效率,必需解決熱效率和推進效率這一對矛盾。渦輪風扇發動機的妙處,就在於既提高渦輪前溫度,又不增加排氣速度。渦扇發動機的結構,實際上就是渦輪噴氣發動機的前方再增加了幾級渦輪,這些渦輪帶動一定數量的風扇。風扇吸入的氣流一部分如普通噴氣發動機一樣,送進壓氣機(術語稱“內涵道”),另一部分則直接從渦噴發動機殼外圍向外排出(“外涵道”)。因此,渦扇發動機的燃氣能量被分派到了風扇和燃燒室分別產生的兩種排氣氣流上。這時,為提高熱效率而提高渦輪前溫度,可以透過適當的渦輪結構和增大風扇直徑,使更多的燃氣能量經風扇傳遞到外涵道,從而避免大幅增加排氣速度。這樣,熱效率和推進效率取得了平衡,發動機的效率得到極大提高。效率高就意味著油耗低,飛機航程變得更遠。渦輪風扇噴氣發動機的優缺點:如前所述,渦扇發動機效率高,油耗低,飛機的航程就遠。但渦扇發動機技術複雜,尤其是如何將風扇吸入的氣流正確的分配給外涵道和內涵道,是極大的技術難題。因此只有少數國家能研製出渦輪風扇發動機,中國至今未有批次實用化的中國產渦扇發動機。渦扇發動機價格相對高昂,不適於要求價格低廉的航空器使用。渦輪風扇噴氣發動機的誕生:二戰後,隨著時間推移、技術更新,渦輪噴氣發動機顯得不足以滿足新型飛機的動力需求。尤其是二戰後快速發展的亞音速民航飛機和大型運輸機,飛行速度要求達到高亞音速即可,耗油量要小,因此發動機效率要很高。渦輪噴氣發動機的效率已經無法滿足這種需求,使得上述機種的航程縮短。因此一段時期內出現了較多的使用渦輪螺旋槳發動機的大型飛機。實際上早在30年代起,帶有外涵道的噴氣發動機已經出現了一些粗糙的早期設計。40和50年代,早期渦扇發動機開始了試驗。但由於對風扇葉片設計製造的要求非常高。因此直到60年代,人們才得以製造出符合渦扇發動機要求的風扇葉片,從而揭開了渦扇發動機實用化的階段。50年代,美國的NACA(即NASA 美國航空航天管理局的前身)對渦扇發動機進行了非常重要的科研工作。55到56年研究成果轉由通用電氣公司(GE)繼續深入發展。GE在1957年成功推出了CJ805-23型渦扇發動機,立即打破了超音速噴氣發動機的大量紀錄。但最早的實用化的渦扇發動機則是普拉特"惠特尼(Pratt & Whitney)公司的JT3D渦扇發動機。實際上普"惠公司啟動渦扇研製專案要比GE晚,他們是在探聽到GE在研製CJ805的機密後,匆忙加緊工作,搶先推出了了實用的JT3D。1960年,勞斯萊斯(羅羅公司)公司的“康威”(Conway)渦扇發動機開始被波音707大型遠端噴氣客機採用,成為第一種被民航客機使用的渦扇發動機。60年代洛克西德“三星”客機和波音747“珍寶”客機採用了羅"羅公司的RB211-22B大型渦扇發動機,標誌著渦扇發動機的全面成熟。此後渦輪噴氣發動機迅速的被西方民用航空工業拋棄。 -
5 # 民航小知識
渦輪風扇發動機
(Turbofan)又稱渦扇發動機,是飛機發動機的一種,由渦輪噴氣發動機
(Turbojet)發展而成。 與渦輪噴氣比較,主要特點是首級壓縮機
的面積大很多,同時被用作為空氣螺旋槳(扇),將部分吸入的空氣透過噴射引擎
的外圍向後推。渦扇引擎最適合飛行速度400至1000公里時使用,因此現在多數的飛機
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6 # 漂亮1366
一種是旋翼驅動,一種是噴氣驅動。
一、
噴氣發動機,透過製造高壓尾氣來推動飛機。
它是長筒狀的架構,方向與飛機大概平行,由前開口進入空氣,然後空氣被(渦輪增壓風扇)抽進燃燒室,與噴出的燃油混合、強烈燃燒,就會膨脹出高壓的尾氣,從後開口噴射出去,連續不斷射向後方的尾氣,把飛機推得往前跑。。噴氣式飛機轉彎是透過調整飛機翅膀(後側邊緣)的形狀、扭動尾翼來實現的。
二、
旋翼式飛機,旋翼由飛行發動機帶動,分為三類(後面再細講),它並不是製造高壓尾氣來推動飛機的。旋翼葉片的形狀上面鼓、下面平,轉動之後出現一種物理效應:葉片上面的大氣壓力比葉片下面的大氣壓力小,造成轉動著的旋翼葉片能自己變輕飄起來。最後飄起來的旋翼把飛機拽著走。
1、傳統的直升機,飛機頂上有一個主旋翼,尾尖一個副旋翼。主旋翼的轉動為飛機提供向上和向前、後、左、右的動力,副旋翼用來跟主翼抗衡,目的是維持飛行的穩定性。( 還有另一種直升機,有倆主旋翼沒有副翼,倆旋翼互相維持穩定性,倆旋翼同時提供向上和向前後左右的動力 )。。想向前飛,就把主旋翼往前傾斜,想往後飛就把主旋翼往後傾斜,想往左右轉就調節副旋翼。
2、最原始的一代飛機,飛機鼻子尖上安裝旋翼,旋翼產生動力拽著飛機往前衝,然後飛機身上還左右伸著大翅膀(叫做固定翼),固定翼用來強化旋翼帶來的爬升力。
3、小型(載人)飛行器中的一種,頂上平放一個大旋翼,後背豎放一個小旋翼,小旋翼連著活塞發動機,頂上的大旋翼被後下方的小旋翼扇的轉起來,大旋翼轉起來之後就有了提升力,前進、上仰、低頭、轉彎是透過調節大旋翼的傾斜角度、調節小旋翼的發動機油門之類的來實現。以上解答全憑本人業餘積累的知識,僅供參考。如有謬誤請指正
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在燃氣渦輪發動機面世以前,飛機一直採用的是活塞發動機。往復式活塞發動機透過聯杆和曲軸將往復運動轉變為圓周運動,從而帶動螺旋槳轉動。為了使飛機的螺旋槳更順滑的轉動,早期的航空(活塞)發動機有V型排列和星型排列兩種。
後來航空燃氣渦輪發動機面世,因其優異的效能,大面積取代了活塞發動機。航空燃氣渦輪發動機可以直接將壓縮和燃燒的氣流向後噴出產生推力(渦噴、渦扇發動機),也可以將其轉換為軸功率(渦軸、渦槳、槳扇發動機),透過轉軸將動力傳輸給螺旋槳。