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SR71黑鳥偵察機的發動機是變迴圈發動機,在不同飛行速度下進氣道、引擎、噴射器提供的推力佔比會發生變化。
△圖為可變超音速進氣口黑鳥進氣口處的進口處有一個進氣錐(可動錐)亞音速飛行期間通常被鎖定相同的位置。當飛機加速超過馬赫1.6時,內部的起重螺絲會將錐尖向內移動寸。
在較低的速度下,渦輪噴氣發動機提供了大部分的動力。在較高的速度下,渦輪噴氣發動機大部分停止提供推力,輔助衝壓發動機替代工作。
執行過程空氣最初被入口尖端壓縮(並被加熱),並且隨後在中心體和入口罩之間的會聚管道。產生的衝擊波使空氣相對於發動機減速到亞音速。然後空氣進入發動機壓縮機。在第四壓縮機階段之後,一些氣流會被去除,並透過六個旁路管直接進入加力燃燒室。透過渦輪噴氣發動機的空氣被剩餘的5個壓縮機級進一步壓縮,然後在燃燒室中加入燃料燃燒膨脹最後從噴射噴嘴噴出。
在馬赫3附近,由於渦輪機溫度限制沒有變化,從進氣壓縮引起的溫度升高加到發動機壓縮機溫度上升,從而降低了噴出的燃油流量。旋轉件產生的功率較小,但仍可以最大轉速執行,從而保持氣流透過進氣量恆定。此時發動機主要推力來自後部加力燃燒室,輔助衝壓發動機提供推力。
變迴圈發動機變迴圈發動機透過改變某些部件的幾何形狀、尺寸或位置,來調節其熱力迴圈引數(如增壓比 、渦輪進口溫度、空氣流量和涵道比),改變發動機迴圈工作模式(高推力或低油耗)使發動機在各種飛行情況下都能工作在最佳狀態。與此同時,變迴圈發動機能以多種模式(包括渦輪模式、渦輪風扇模式和衝壓模式等)工作,因而在亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速飛行狀態下都具有良好的效能。
洛克希德SR-71黑鳥SR-71由兩臺Pratt&Whitney J58(代號JT11D-20)軸流渦輪噴氣發動機驅動。
JT11D-20基本引數規格
型別:具有壓縮機排氣旁路的燃燒渦輪噴氣長度: 17英尺10英寸(5.44米)(最大溫度時另外6英寸(15釐米))直徑: 4英尺9英寸(1.45米)乾重:約 6,000磅(2,700公斤)元件
壓縮機: 9級,軸流,單線軸燃燒器: 8罐,環形渦輪:兩級軸流燃油型別: JP-7或JP-4或JP-5,用於任何油輪的緊急加油(馬赫數1.5的限制)效能
最大推力: 34,000磅 - 力(150kN)溼,25,000磅力(110kN)幹總壓比: 7.5起飛 [26]比燃料消耗: 1.9磅/(lbf·h) [27](54克/(kN·s))推力重量比:約 6空氣流量:300 lb / s,(136 kg / s)起飛
是的。
SR-71黑鳥式偵察機搭載兩具普惠J58-1型渦輪噴氣發動機(Pratt & Whitney J58)。普惠和GE應用的變迴圈技術有所不同,J58是在渦輪噴氣和壓氣機輔助衝壓發動機之間進行變迴圈。當SR-71飛行速度越高時,發動機的效率也會越高。每具J58可以提供高達32500磅的靜推力,而同等情況下,普通噴氣式發動機無法持續使用加力燃燒室,它還是唯一可以持續使用加力燃燒室的軍用發動機。
黑鳥在低速飛行時,內部的排氣活門關閉,所有氣流均進入主燃燒室,這時會以常規的渦輪噴氣式運營。當黑鳥速度達到3馬赫時,內部排氣活門開啟,前四級壓氣機中的一部分氣流透過內部活門進入渦輪旁路通道,直接進入加力燃燒室。經過激波錐和壓縮段的氣流溫度極高,這時沒有燃料和核心氣流混合,SR-71僅依靠加力燃燒室產生推力,這時J58以壓氣機輔助衝壓發動機方式工作。
就這樣,黑鳥用一臺發動機實現了兩種不同的工作原理。
強大的發動機效能是SR-71速度達到3馬赫的保障。普惠為了保證亞音速下的飛行狀態,對發動機涵道進行了特殊設計,兩個進氣口各有一個可移動的圓錐形進氣錐。J-58在一具衝壓發動機中增加了一具渦輪噴氣式發動機。進入發動機的空氣被激波錐壓縮後,氣流會被分離成兩道,一部分進入壓縮風扇,讓燃油和壓縮氣流在燃燒室混合燃燒,讓氣體溫度達到最高溫度,透過渦輪段後,兩股氣流匯合進入加力燃燒室。當SR-71在高速飛行時,透過激波錐壓縮的核心氣流溫度將升高很多。
然而J58也相當嬌貴,每次飛行任務結束後,飛機都需要進行數十小時的維護。每飛800小時,飛機都需要返廠進行為期半年的徹底檢修。