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  • 1 # 紫色破空間

    客機跟戰機發動機完全是兩個不同的方向。

    從需求上來講,客機追求大推力,高可靠性和較好的經濟性。戰機的發動機追求一定的大推力的同時要求高的排氣速度和更寬的工作範圍以及在較惡劣條件下的可靠性。

    從原理上來講,為了達成兩種不同的要求,以渦扇發動機為例,發展出了兩種不同結構的發動機形式。

    在以壓氣機、燃燒室、渦輪為核心組成燃氣發生器之後,這股燃氣的能量如果被全部消耗用來驅動多級低壓渦輪,進而帶動一個直徑較大的風扇來大量增加發動機的進氣量,從而使發動機達到較大的推力,那麼這就是大涵道比渦扇發動機,用來滿足客機的使用要求。注意此時的大推力由空氣的質量提供而非速度,因此排氣速度很低,所以客機的速度不高。

    羅羅公司的Trent1000 發動機

    如果燃氣發生器產生的燃氣能量只是少部分被用來驅動一個單級或雙級渦輪,進而帶動一個直徑較小的風扇,少量增加進氣量,那麼剩餘的燃氣能量會轉化成速度,在尾噴口以很高的速度排出,有時還會再點把火加入更多能量使速度更高,也就是加力燃燒室,那麼這種發動機就是小涵道比大推力渦扇發動機,用來滿足戰鬥機的使用需求。

    F/A-18戰鬥機使用的F404發動機

    從結構上來講,客機發動機的標誌性外觀就是它們巨大的風扇直徑,以及短粗的身形,還有十分簡單的尾噴口。

    GE公司的GE-90發動機,可見風扇直徑多麼巨大

    相比而言,戰鬥機發動機顯得更加細且長,而且尾噴口往往帶有可收縮的結構,為了適應發動機不同的工作狀態。

    ws-10太行發動機

  • 2 # 晏翔麟

    當然不一樣啦,民航客機推力沒有軍機的大,民航用的發動機迴圈數比較長,戰機發動機的迴圈數比民航的要短,

    而且民航發動機注重省油,降噪音等,戰機的發動機是為作戰而生沒辦法又要省油推力又要大!

    戰機的發動機有加力裝置英文&就是After Burning,這個裝置民航機上如果裝上了一開加推力飛機就解體了!

    同時,戰機的尾部噴嘴現在開始都有向量噴嘴了,民航機不可能用到的。

    而最新的戰機發動機都有了更多的晶片勘入的設計,使得戰機能夠有更多的戰術機動效能

    SU-35.殲-10C就是如此。

  • 3 # 航小北的日常科普

    航空航天專業博士航小北為你解答這個問題!

    一般來說,我們不說“戰鬥機發動機”和“客機發動機”,我們一般說“軍用發動機”和“民用發動機”。實際上,民用發動機和軍用發動機是很不一樣的,但是這個問題下的很多答案都回答的不太對,所以我需要糾正一下。

    比如說有的回答說“軍用發動機有加力燃燒室,民用發動機沒有”,但是實際上也有民用客機的發動機有加力燃燒室,比如說協和飛機的“奧林匹斯593”發動機。

    再比如說有的回答說“軍用發動機要求高速效能好,所以直徑比較小,但是民用發動機沒有這種需求,所以直徑比較大”,但是實際上軍用的渦槳發動機高速效能要遠遠低於我們常看到的客機上的大直徑發動機(如下圖所示是C-130運輸機上的渦槳發動機)。

    簡單說,很多人認為軍用發動機就是“小涵道比渦扇發動機”,民用發動機就是“大涵道比渦扇發動機”,所以列舉的軍-民發動機的區別實際上都是這兩類發動機的區別。

    然而,實際上這些觀點是很片面的,民用發動機和軍用發動機的區別主要是不同任務需求產生的不同設計要求上。

    簡單說,同一種類型的航空發動機既可以用作民用發動機,又可以用作軍用發動機,所以結構上差異不大,但是設計標準上有天壤之別。

    飛機發動機的設計都是跟飛機的任務需求密切相關的,軍用飛機跟民用飛機在使用環境、任務需求上有著巨大的不同,所以在發動機設計要求上也有很大的區別。

    比如說,在發動機設計準則中,有這麼一條,大意是這樣的:“軍用發動機要能夠承受3.5rad/s的機動載荷,而民用發動機只需要承受1.5rad/s的機動載荷”。

    其實這點設計上的區別很好理解,軍用飛機因為要求要求更加靈活,所以要能夠保證做劇烈的機動動作(如下圖所示),自然軍用發動機也要能夠承受這些巨大的過載。

    所以你看著一軍一民兩臺發動機可能在結構上基本上類似(都是大涵道比渦扇發動機、都沒有加力燃燒室),但是你要細細解剖一下兩太飛機發動機就會發現其實在設計上有很大的不同。

    比如說,軍用發動機中的結構要更“粗”,更“結實”一些,這樣才能夠抗住這麼苛刻的機動飛行;再比如說,軍用發動機轉子葉片和機匣之間的間隙要相對大一些,這樣飛機在做機動飛行的時候,旋轉的葉片才不容易碰上不旋轉的機匣——當然了,相應的發動機效率就會下降很多。

    這些由設計標準帶來的內在的區別才是真正的軍用-民用發動機差異。

    內行看門道、外行看熱鬧,真正的軍-民發動機區別不是一眼就能看出來的,而是要真正地深入其中才能夠明白其中的區別。

    類似的設計標準上的區別有很多,而且因為設計標準不一樣,所以在設計的時候注意的點也不一樣。這就好比文科生、理科生,最後的考察標準不一樣(考試不一樣),學習的內容自然也不同。雖然一眼看上去,都是兩隻眼睛一張嘴,但實際上兩類學生在“內功”上有很大的區別。有些人說“軍用發動機跟民用發動機的區別就是軍用發動機有加力燃燒室”,就跟一個人說文科生理科生的區別在於文科生都是女生一樣,都是“只知其表、不知其裡”。

    我再舉個例子,現在由於軍用飛機有些時候有一些特殊的需要:比如說垂直起降、飛行速度變化很大等等,所以會在結構上跟現有的民用發動機有一些區別,比如說著名的F-35戰鬥機上的發動機F135就有複雜的升力風扇結構,你在民用發動機上很難看到(如下圖所示)。

    但是話說回來了,萬一未來某一天,民用客機也需要垂直起降了怎麼辦?(如下圖所示,實際上能夠垂直起降的固定翼飛機也有很廣泛的民用前景)類似的升力風扇到時候也會出現在民用發動機上,是不是就代表軍用發動機和民用發動機一樣了呢?而我這個回答可以很好地解決這個問題:軍用、民用發動機不能單單看外在的樣式,而要看內在的設計要求。

    總結一下。

    軍用發動機和民用發動機的區別,最本質上的來源於不同發動機的任務要求不一樣,因為任務要求、使用環境不一樣,所以設計標準不同,在具體的結構、功能設計上會有不一樣的側重點,這些區別才是戰鬥機和客機之間的根本區別。

  • 4 # 孔乙己亂彈

    Aero-engine〔航空發動機〕是一種高度複雜的精秘熱力機器裝置、是一切飛行器的動力之源!現代版航空發動機的幾種基本機型。

    航空發動機,無論是軍用還是民用、設計生產製造工藝上沒有太多的區別!渦輪軸發動機是螺旋槳式飛機和直升機的(軍民兩用飛行器)標配動力。民用飛機的發動機更多的從製造工藝上必須符合(國際民航組織)和(美國適航標準)以及(歐民用飛機適航標準)的要求!

    國際民航組織對民用飛機的發動機從安全性、汙染物排放、噪音汙染有嚴格的技術規範和要求、達不到(適航證)要求、是無法進入民航客機市場銷售、也可能被一些機場拒絕降落……民用飛機的發動機(以渦扇發動機)為例:技術要求、必須有極其嚴格安全性、經濟效能指標是任何一家購買飛機的航空公司的首選、噪音汙染和排放汙染還必須達到“國際民航組織”的基本要求。

    這是、民用飛機發動機與軍用飛機發動機的唯一區別!(英國的“三叉戟”客機使用的是“斯貝/MK202”)(F-4“鬼怪”戰鬥機)(中國的“殲轟七”戰機)

    這兩款戰鬥機使用的是“軍版”斯貝MK502渦扇發動機/配套上“加力燃燒室”尾噴口就是軍用發動機!(同樣一型渦扇發動機/可以用在民航客機上、也可以用在戰鬥機上、只需要一點點技術上的改裝)民用飛機更多強調飛機使用的安全性和經濟性、儘可能減少噪音和排放汙染!

    作戰飛機講究的是/高機動性、噪音和排放汙染不是戰鬥機用考慮的問題。透過民用和軍用渦扇發動機的對比、可以清楚看到、兩種發動機區別在哪裡了吧?

    這就是軍民用渦噴/渦扇發動機的區別!

  • 5 # 哨兵ZH

    都是航空發動機,不過既然要回答這個問題,那麼就順帶給大家捋一下各種航空發動機之間的區別吧,航空發動機屬於燃氣輪機,而用於航空領域的燃氣輪機主要包括有渦噴發動機、渦扇發動機、渦槳發動機、槳扇發動機和渦軸發動機這五種。在現代戰鬥機上使用的基本上都是渦噴和渦扇這兩種發動機,大型民用客機上使用的主要是渦扇發動機,至於渦槳發動機,其實就是一種螺旋槳發動機,是槳葉+渦輪動力的結合,以前的螺旋槳發動機使用的是活塞動力,而如果把活塞動力用渦輪動力替代的話,那麼此時螺旋槳發動機就是一個渦槳發動機了,也就是“渦輪螺旋槳發動機”,渦槳只是它的簡稱,下圖為普惠Pt-6渦槳發動機結構示意圖:▲普惠Pt-6渦槳發動機結構簡圖

    渦槳發動機的優點是對空氣的利用率高、省油、推力大,低速經濟性比渦扇發動機更好,且結構相對更加簡單,缺點則是使用渦槳發動機時的速度不高、槳葉裸露導致安全係數低、工作時噪音大,所以通常在一些老式的軍用大型飛機或者是小成本支線客機上才會使用這種渦槳發動機, 比如下圖中的就是使用渦槳發動機的安-22運輸機:

    ▲安-22運輸機上的渦槳發動機

    然後是槳扇發動機,所謂的槳扇發動機其實就是介於傳統渦扇發動機和渦槳發動機之間的一種跨界發動機,可以把它看成是一個去除了外涵道的渦扇發動機或者是帶有高速螺旋槳的渦槳發動機,所以,渦槳發動機的涵道比很高,有效涵道比可以達到25~60,通常還帶有雙排對轉的薄葉型後掠式槳葉,而根據槳扇的位置,又可以分為“(前)牽引式”和“(後)推進式”槳扇發動機,這種結構導致槳扇發動機可以集合渦扇和渦槳發動機的優點,既有渦扇發動機的高速效能,又保持了渦槳發動機的低油耗,因此,槳葉發動機這種“綠色經濟性”使其成為了新時代軍用和民用大型飛機所青睞的主要動力系統,下圖為槳扇發動機的結構簡圖和1994年首飛的使用槳扇發動機的安-70運輸機:

    ▲兩種槳扇發動機結構簡圖

    ▲使用牽引式槳扇發動機的安-70運輸機

    置於渦軸發動機,顧名思義,就是使用“軸”為傳動裝置,是“傳動軸+渦輪動力”的一種結構,這種發動機其實也很常見,就是那些直升機,使用的就是渦軸發動機,具體的看下圖,就是一個直升機渦軸發動機結構示意簡圖,這玩意跟上面提到的幾種發動機不同,那幾種發動機多多少少都要“噴氣”,而渦軸發動機則是基本上不以噴氣來作為動力的,它追求的是燃料的化學能要儘可能地轉換為機械能。

    ▲直升機渦軸發動機

    最後來說渦噴和渦扇這兩種發動機,前面提到,這兩種發動機都是現代戰鬥機和民用大型客機上常用的,所以就先來看看渦噴和渦扇之間有什麼不同,然後再來細說軍用渦扇發動機和民用渦扇發動機之間的區別,首先,航空發動機雖然種類繁多,但是其核心機部件的組成基本上都是一樣的,那就是:壓氣機+燃燒室+燃氣渦輪這三個結構就是航空發動機的核心機組成,其實也就是渦輪噴氣發動機的核心機組成,那麼,渦扇發動機相比於渦噴發動機有什麼不同呢?不同點就在於多了這兩個東西:風扇和外涵道,如下圖所示,圖中上半部分是渦輪風扇發動機下半部分就是渦輪噴氣發動機▲渦扇發動機(上)和渦噴發動機(下)

    先來看下半部分的渦噴發動機,透過對比我們可以發現,渦噴發動機沒有風扇和外涵道,空氣從進氣道進來後會直接進入壓氣機,然後被壓縮成高壓氣體,接著再進入燃燒室與燃料混合燃燒,形成高壓燃氣,再注意看後面的渦輪機,這些渦輪機的作用就是:當高壓燃氣從燃燒室出來的時候,會先噴射到渦輪上面,這些渦輪又會帶動前面的壓氣機對空氣進行壓縮,起到多重迴圈利用的作用,而當這些高壓燃氣從尾部的噴口高速噴射而出的時候,就會產生推力,這就是渦輪噴氣發動機的大概工作原理,其優點就是適航範圍大,不管是高空超音速還是低空亞音速,渦噴發動機都能滿足要求,不過渦噴的速度雖然快,但是低速飛行時很費油,而且低空高速效能也不好,所以通常在一些追求告訴的的老式戰鬥機上才會使用渦噴發動機,比如那些高空高速截擊機,使用的就是渦噴發動機。

    ▲渦扇發動機工作原理動圖

    說完渦噴發動機,最後再來說渦扇發動機,看上圖,就是一個渦扇發動機工作原理簡圖,前面說到,渦扇發動機相比於渦噴發動機是多了個風扇和外涵道的,所以,空氣從進氣道進來後會先透過那個風扇,然後分為兩部分,一部分進入外涵道,另一部分則是進入壓氣機,也就是內涵道,如上圖中所示,圖中的藍色箭頭表示的就是空氣的流動方向,可以很明顯看到箭頭透過風扇後就分成了兩部分,中間那個“齒輪狀”的東西就是壓氣機(內涵道)和渦輪葉片。渦扇發動機的推力來源主要是前面那個大風扇,即:壓氣機壓縮後的高壓氣體進入燃燒室與燃料混合燃燒,產生高壓燃氣(這裡和渦噴發動機其實是一樣的),這些高壓燃氣會噴射到後面的渦輪葉片上,帶動渦輪機的轉動,而同時渦輪機的轉動又會同時帶動前面的風扇一同轉動,只有少部分高壓燃氣會從尾部噴出,風扇轉動以及高壓燃氣的噴射共同產生推力。▲F-135渦輪風扇發動機

    不過,關於渦扇發動機的推進效率,我們可以這樣理解:渦扇發動機裡面產生的高壓燃氣,絕大部分能量都作用在了渦輪機帶動的風扇上面,只有很少的一部分才從噴口噴出,所以其能量利用率要相對高於直接噴氣的渦噴發動機,因為渦噴發動機的高壓燃氣是直接噴出來的,有很多的熱量直接浪費在了空氣中,這部分能量並沒有轉換成飛機的動能,所以,在產生相同動力的情況下,渦扇比渦噴更省油,推進效率更高。但是,渦扇發動機同樣也有缺點,就是它的體積通常要比渦噴發動機更大,進氣道的迎風面面積也更大,所以會導致高速飛行時產生的阻力比渦噴發動機更大,一般不適用於超音速飛行,所以渦扇發動機同時使用在追求經濟型的大型民航客機上。

    ▲民用客機上的渦扇發動機

    至於現代戰鬥機使用的渦扇發動機,則是一種經過改造的小涵道比渦扇發動機(前面仍然有風扇,但是比客機的要小很多),涵道比一般是隻有渦扇發動機才有的,那麼什麼是渦扇發動機的涵道比呢?很簡單,跟前面提到的外涵道和內涵道有關,前面說到,對於渦扇發動機來說,從進氣口進來的空氣會分為兩部分分別從外涵道和內涵道透過,所以我們平時說的涵道比就是:透過外涵道的空氣流量與透過內涵道的空氣流量的比值,今天的戰鬥機使用的渦扇發動機涵道比基本上都小於1。因此,說到這裡,關於題目中問到戰鬥機發動機和民用客機使用的發動機有什麼不同,我們就可以直接這樣回答:戰鬥機使用的要麼是渦輪噴氣發動機或者是小涵道比渦輪風扇發動機,而民用客機使用的則是大涵道比渦輪風扇發動機。

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