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渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)和渦漿發(fā)動(dòng)機(jī)有什么區(qū)別?

求達(dá)解惑: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-08-01

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渦輪噴氣發(fā)機(jī) 歷史渦輪噴氣發(fā)機(jī)種渦輪發(fā)機(jī)特點(diǎn)完全依賴燃?xì)饬鳟a(chǎn)推力通用作高速飛機(jī)力油耗比渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)高渦噴發(fā)機(jī)離式與軸流式兩種離式由英弗蘭克·惠特爾爵士于1930取發(fā)明專(zhuān)利直1941裝種發(fā)機(jī)飛機(jī)才第沒(méi)參加第二世界戰(zhàn)軸流式誕德并且作第種實(shí)用噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)Me-262力參加1945末戰(zhàn)斗相比起離式渦噴發(fā)機(jī)軸流式具橫截面壓縮比高優(yōu)點(diǎn)今渦噴發(fā)機(jī)均軸流式 2 復(fù):渦輪噴氣發(fā)機(jī) 結(jié)構(gòu) 進(jìn)氣道軸流式渦噴發(fā)機(jī)主要結(jié)構(gòu)圖空氣首先進(jìn)入進(jìn)氣道飛機(jī)飛行狀態(tài)變化進(jìn)氣道需要保證空氣能順利進(jìn)入結(jié)構(gòu):壓氣機(jī)(compressor或壓縮機(jī))進(jìn)氣道主要作用空氣進(jìn)入壓氣機(jī)前調(diào)整發(fā)機(jī)能運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)超音速飛行機(jī)與進(jìn)氣道口都產(chǎn)激波(shockwave稱(chēng)震波)空氣經(jīng)激波壓力升高進(jìn)氣道能起定預(yù)壓縮作用激波位置適造局部壓力均勻甚至能損壞壓氣機(jī)所般超音速飛機(jī)進(jìn)氣道口都激波調(diào)節(jié)錐根據(jù)空速情況調(diào)節(jié)激波位置兩側(cè)進(jìn)氣或機(jī)腹進(jìn)氣飛機(jī)由于進(jìn)氣道緊貼機(jī)身受機(jī)身附面層(boundary layer或邊界層)影響附帶附面層調(diào)節(jié)裝置所謂附面層指緊貼機(jī)身表面流層空氣其流速遠(yuǎn)低于周?chē)諝馄潇o壓比周?chē)咝螇毫μ荻绕淠芰康瓦m于進(jìn)入發(fā)機(jī)需要排除飛機(jī)定迎角(angle of attackAOA或稱(chēng)攻角)由于壓力梯度變化壓力梯度加部(背風(fēng)面)發(fā)附面層離現(xiàn)象即本緊貼機(jī)身附面層某點(diǎn)突脫離形湍流湍流相層流說(shuō)簡(jiǎn)單說(shuō)運(yùn)規(guī)則流體嚴(yán)格說(shuō)所流都湍流湍流發(fā)機(jī)理、程模型化現(xiàn)都太清楚說(shuō)湍流發(fā)機(jī)例燃燒程要充利用湍流壓氣機(jī) 壓氣機(jī)由定(stator)頁(yè)片與轉(zhuǎn)(rotor)頁(yè)片交錯(cuò)組定頁(yè)片與轉(zhuǎn)頁(yè)片稱(chēng)級(jí)定固定發(fā)機(jī)框架轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)軸與渦輪相連現(xiàn)役渦噴發(fā)機(jī)般8-12級(jí)壓氣機(jī)級(jí)數(shù)越越往壓力越戰(zhàn)斗機(jī)突做高g機(jī)流入壓氣機(jī)前級(jí)空氣壓力驟降級(jí)壓力高現(xiàn)級(jí)高壓空氣反向膨脹發(fā)機(jī)工作極穩(wěn)定狀況工程稱(chēng)喘振發(fā)機(jī)致命事故能造停車(chē)甚至結(jié)構(gòu)毀壞防止喘振發(fā)幾種辦經(jīng)驗(yàn)表明喘振發(fā)壓氣機(jī)56級(jí)間區(qū)間設(shè)置放氣環(huán)使壓力現(xiàn)異及泄壓避免喘振發(fā)或者轉(zhuǎn)軸做兩層同空筒別連接前級(jí)低壓壓氣機(jī)與渦輪級(jí)高壓壓氣機(jī)與另組渦輪兩套轉(zhuǎn)組互相獨(dú)立壓力異自調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速避免喘振燃燒室與渦輪空氣經(jīng)壓氣機(jī)壓縮進(jìn)入燃燒室與煤油混合燃燒膨脹做功;緊接著流渦輪推渦輪高速轉(zhuǎn)渦輪與壓氣機(jī)轉(zhuǎn)連根軸所壓氣機(jī)與渦輪轉(zhuǎn)速高溫高速燃?xì)饨?jīng)噴管?chē)姺醋饔昧μ峁┝θ紵页跣问綆讎@轉(zhuǎn)軸環(huán)狀并列圓筒燃燒室每筒都密封適孔所整燃燒室連通發(fā)展環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊整流體環(huán)境筒狀燃燒室結(jié)合二者優(yōu)點(diǎn)組合型燃燒室渦輪始終工作極端條件其材料、制造工藝著極其苛刻要求目前采用粉末冶金空頁(yè)片整體鑄造即所頁(yè)片與頁(yè)盤(pán)鑄造型相比起早期每頁(yè)片與頁(yè)盤(pán)都體鑄造再用榫接起省量接質(zhì)量制造材料耐高溫合金材料空頁(yè)片通冷空氣降溫第四代戰(zhàn)機(jī)研制新型發(fā)機(jī)配備高溫性能更加眾陶瓷粉末冶金頁(yè)片些手段都提高渦噴發(fā)機(jī)重要參數(shù):渦輪前溫度高渦前溫度意味著高效率高功率噴管及加力燃燒室噴管(nozzle或稱(chēng)噴嘴)形狀結(jié)構(gòu)決定終排除氣流狀態(tài)早期低速發(fā)機(jī)采用單純收斂型噴管達(dá)增速目根據(jù)牛頓第三定律燃?xì)鈬娝俣仍斤w機(jī)獲越反作用力種式增速限終氣流速度達(dá)音速現(xiàn)激波阻止氣體速度增加采用收斂-擴(kuò)張噴管(稱(chēng)拉瓦爾噴管)能獲超音速噴氣流飛機(jī)機(jī)性主要源于翼面提供空氣力機(jī)性要求高直接利用噴氣流推力噴管口加裝燃?xì)舛婷婊蛑苯硬捎闷D(zhuǎn)噴管(稱(chēng)推力矢量噴管或向量推力噴嘴)歷史兩種案其者已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段著名俄羅斯Su-30、Su-37戰(zhàn)機(jī)高超機(jī)性益于留卡設(shè)計(jì)局AL-31推力矢量發(fā)機(jī)燃?xì)舛婷娲砻繶-31技術(shù)驗(yàn)證機(jī) 經(jīng)渦輪高溫燃?xì)馊院课醇跋难鯕馊細(xì)饫^續(xù)注入煤油仍能夠燃燒產(chǎn)額外推力所某些高性能戰(zhàn)機(jī)發(fā)機(jī)渦輪增加加力燃燒室(afterburner或后燃器)達(dá)短間幅度提高發(fā)機(jī)推力目般言加力燃燒能短間推力提高50%油耗驚般僅用于起飛或應(yīng)付激烈空纏斗能用于間超音速巡航 3 復(fù):渦輪噴氣發(fā)機(jī) 使用情況渦噴發(fā)機(jī)適合航行范圍廣低空低亞音速高空超音速飛機(jī)都廣泛應(yīng)用前蘇聯(lián)傳奇戰(zhàn)斗機(jī)米格-25高空超音速戰(zhàn)機(jī)即采用留卡設(shè)計(jì)局渦噴發(fā)機(jī)作力曾經(jīng)創(chuàng)3.3馬赫戰(zhàn)斗機(jī)速度紀(jì)錄與37250米升限紀(jì)錄(紀(jì)錄段間內(nèi)太能打破) 與渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)相比渦噴發(fā)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性要差些高速性能要優(yōu)于渦扇特別高空高速性能基本參數(shù) 推力重量比:Thrust to weight ratio代表發(fā)機(jī)推力與發(fā)機(jī)本身重量比值愈者性能愈壓氣機(jī)級(jí)數(shù):代表壓縮機(jī)壓縮葉片幾級(jí)通級(jí)數(shù)愈者壓縮比愈渦輪級(jí)數(shù):代表渦輪機(jī)渦輪葉片幾級(jí) 壓縮比:進(jìn)氣壓縮機(jī)壓縮后壓力與壓縮前壓力比值通愈者性能愈海平面凈推力:發(fā)機(jī)海平面高度及條件與外界空氣速度差(空速)零全速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)推力使用單位包括kN(千牛頓)、kg(公斤)、lb(磅)等單位推力耗油率:稱(chēng)比推力(specific thrust)耗油率與推力比公制單位kg/N-h愈者愈省油渦輪前溫度:燃燒后高溫高壓氣流進(jìn)入渦輪機(jī)前溫度通愈者性能愈燃?xì)饪跍囟?廢氣離渦輪機(jī)排溫度平均故障間:每具發(fā)機(jī)發(fā)兩故障間隔間總平均愈者愈易故障通維護(hù)本愈低渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī) turbofan engine 由噴管排燃?xì)怙L(fēng)扇排空氣共同產(chǎn)反作用推力燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)由風(fēng)扇、壓氣機(jī)、燃燒室、驅(qū)壓氣機(jī)高壓渦輪、驅(qū)風(fēng)扇低壓渦輪排氣系統(tǒng)組其壓氣機(jī)、燃燒室高壓渦輪三部統(tǒng)稱(chēng)核機(jī),由核機(jī)排燃?xì)庥媚芰?部傳給低壓渦輪用驅(qū)風(fēng)扇余部噴管用于加速排燃?xì)怙L(fēng)扇轉(zhuǎn)實(shí)際 1級(jí)或幾級(jí)葉片較壓氣機(jī)空氣流風(fēng)扇部流入核機(jī)稱(chēng)內(nèi)涵氣流由噴管高速排產(chǎn)推力另部圍繞核機(jī)外圍流稱(chēng)外涵氣流產(chǎn)推力種內(nèi)外二涵道渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)稱(chēng)內(nèi)外涵發(fā)機(jī)流經(jīng)外涵內(nèi)涵空氣流量比稱(chēng)涵道比或流量比涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)性能影響較,涵道比,耗油率低發(fā)機(jī)迎風(fēng)面積;涵道比較迎風(fēng)面積耗油率內(nèi)外涵兩股氣流排入氣稱(chēng)排式渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)內(nèi)外涵兩股氣流內(nèi)涵渦輪混合器相互滲混通同噴管排入氣稱(chēng)混排式渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)安裝加力燃燒室加力渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)排式渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)加力燃燒室別安裝內(nèi)涵渦輪或外涵通道內(nèi)混排式渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)則裝混合器面核機(jī)相同渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)工質(zhì)(工作介質(zhì))流量介于渦輪噴氣發(fā)機(jī)渦輪螺旋槳發(fā)機(jī)間渦輪噴氣發(fā)機(jī)比渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)工質(zhì)流量、噴射速度低、推進(jìn)效率高、耗油率低、推力50代發(fā)展第代渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)其涵道比、壓氣機(jī)增壓比燃?xì)鉁囟榷驾^低耗油率比渦輪噴氣發(fā)機(jī)僅低25%左右約 0.06~ 0.07公斤/牛·(0.6~0.7公斤/公斤力·)60代末、70代初發(fā)展高涵道比(5~8)、高增壓比(25~30)高燃?xì)鉁囟?(1600~1750K)第二代渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī),耗油率降低0.03~0.04公斤/?！?0.3~0.4公斤/公斤力·),推力則高達(dá)200~250千牛(20000~25000公斤力)高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)噪聲低排氣污染用作型客機(jī)力裝置種客機(jī)11公高度巡航速度達(dá)950公/種高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)排氣噴射速度低迎風(fēng)面積宜用于超音速飛機(jī) 些殲擊機(jī)使用涵道比、帶加力燃燒室渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)亞音速飛行使用加力燃燒室耗油率排氣溫度都比渦輪噴氣發(fā)機(jī)低紅外輻射強(qiáng)度較弱,易紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈擊使用加力作2倍音速飛行產(chǎn)推力超加力渦輪噴氣發(fā)機(jī)面標(biāo)準(zhǔn)氣條件推重比已達(dá)8左右些殲擊機(jī)使用涵道比、帶加力燃燒室渦輪風(fēng)扇發(fā)機(jī)亞音速飛行使用加力燃燒室耗油率排氣溫度都比渦輪噴氣發(fā)機(jī)低紅外輻射強(qiáng)度較弱,易紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈擊使用加力作2倍音速飛行產(chǎn)推力超加力渦輪噴氣發(fā)機(jī)面標(biāo)準(zhǔn)氣條件推重比已達(dá)8左右飛機(jī)速度低于約450英/(724公/)純噴氣發(fā)機(jī)效率低于螺旋槳型發(fā)機(jī)效率推進(jìn)效率程度取決于飛行速度;純渦輪噴氣發(fā)機(jī)適合較高飛行速度由于螺旋槳高葉尖速度造氣流擾350英/(563公/)螺旋槳效率迅速降低些特性使些等速度飛行飛機(jī)用純渦輪噴氣裝置采用螺旋槳燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)組合 -- 渦輪螺旋槳式發(fā)機(jī) 渦軸發(fā)機(jī)定義與概念: 航空渦輪軸發(fā)機(jī)種空氣作功工質(zhì)燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)主要靠輸功率帶負(fù)載工作燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)能力渦輪效功率絕部(95%)通輸軸帶負(fù)載渦槳發(fā)機(jī)用燃?xì)鉁u輪帶螺旋槳燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)渦軸/渦槳發(fā)機(jī)與型渦噴/渦扇發(fā)機(jī)氣熱力循環(huán)原理基本相同雖借助型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)研制所取技術(shù)經(jīng)驗(yàn)由于渦軸/渦槳發(fā)機(jī)屬于型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)類(lèi)氣結(jié)構(gòu)均其獨(dú)特處: (1) 流量、通道引起"尺寸效應(yīng)"壓氣機(jī)、渦輪性能及冷卻等產(chǎn)利影響; (2) 轉(zhuǎn)速高--高轉(zhuǎn)速給臨界共振、高速軸承、軸系、支承、葉片盤(pán)疲勞強(qiáng)度等面都帶系列新問(wèn)題; (3) 流復(fù)雜--渦輪葉片短葉型使流轉(zhuǎn)折加三維特性及粘性影響突; (4) 冷效差--渦輪葉片短薄相外表面積內(nèi)部冷卻孔型難布置且冷氣流程短冷卻效隨尺寸減降低; (5) 需要進(jìn)氣防護(hù)裝置(粒離器) 渦軸發(fā)機(jī)優(yōu)點(diǎn): 功重比(500-600kW級(jí)發(fā)機(jī)幾乎比塞發(fā)機(jī)高2倍);發(fā)機(jī)維修簡(jiǎn)單(特別低溫需加溫起);振(往復(fù)運(yùn)件、發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)平衡精度高);較截面改善直升機(jī)氣力性能所50代始渦軸發(fā)機(jī)逐步取代塞式發(fā)機(jī)直升機(jī)主要力裝置缺點(diǎn):力渦輪轉(zhuǎn)速高傳旋翼減速比造減速器復(fù)雜;燃料消耗率般較塞式略高;周?chē)橘|(zhì)(空氣粉塵、濕度、溫度)其工作影響較;尺寸渦軸發(fā)機(jī)產(chǎn)難度等隨著40斷研究發(fā)展、更新?lián)Q代現(xiàn)代渦軸發(fā)機(jī)具特點(diǎn): (1) 性能先進(jìn):起飛耗油率0.267-0.358kg/(kW/h);功重比4-8kW/daN; (2) 經(jīng)濟(jì)性:巡航工作狀態(tài)耗油率達(dá)0.299-0.367kg/(kW/h)維護(hù)費(fèi)用低、壽命(單元體壽命3000-5000h); (3) 靠性高:發(fā)機(jī)提前更換率低、平均故障間隔間、性能衰減率低; (4) 技術(shù)發(fā)展?jié)摿?具良功率覆蓋面改型能性; (5) 環(huán)境適用性強(qiáng):武裝直升機(jī)力防砂能力(般具粒離器)、紅外抑制能力、抗作戰(zhàn)損傷防墜毀能力都比較強(qiáng) 自1953羅&羅公司達(dá)特發(fā)機(jī)投入使用渦槳發(fā)機(jī)民用與軍用運(yùn)輸機(jī)種重要力裝置前蘇聯(lián)HK12MB起飛功率達(dá)11000kW渦槳發(fā)機(jī)與塞式發(fā)機(jī)相比靠性高重量輕燃油經(jīng)濟(jì)性比早期純噴氣發(fā)機(jī)低由于60代渦扇發(fā)機(jī)現(xiàn)渦槳發(fā)機(jī)逐步退型運(yùn)輸機(jī)領(lǐng)域型飛機(jī)領(lǐng)域仍廣泛應(yīng)用外概況: 渦軸發(fā)機(jī)1953萊康明公司研制第臺(tái)產(chǎn)型發(fā)機(jī)T53今已三代投入使用第四代研制第代指50代投產(chǎn)第二代指60代投產(chǎn)第三代指70代末、80代初投產(chǎn)第四代指90代末或21世紀(jì)初投入使用渦軸發(fā)機(jī) 外渦軸發(fā)機(jī)經(jīng)40發(fā)展技術(shù)水平提高: (1) 耗油率降低第四代渦軸發(fā)機(jī)美T800西歐MTR390其耗油率與第三代渦軸發(fā)機(jī)相同功率級(jí)別"寶石"發(fā)機(jī)相比耗油率降低8%左右達(dá)0.273kg/(kW/h) (2) 單位功率增加由于第三代第四代渦軸發(fā)機(jī)功率級(jí)別甚相同采用單位功率作衡量渦軸發(fā)機(jī)性能指標(biāo)佳案40單位功率直穩(wěn)步提高例美50代產(chǎn)品T58發(fā)機(jī)單位功率166kW/(kg/s);第二代產(chǎn)品T64渦軸發(fā)機(jī)單位功率197kW/(kg/s);第三代T700發(fā)機(jī)單位功率267 kW/(kg/s);第四代T800發(fā)機(jī)單位功率達(dá)300 kW/(kg/s)比第代產(chǎn)品提高81%比第二代提高52.3%比第三代提高12.4% (3) 壽命期費(fèi)用降低壽命期費(fèi)用全面衡量種新發(fā)機(jī)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)新第三代比起其先輩壽命期費(fèi)用減少T700比T58壽命期費(fèi)用降低32%其費(fèi)用降低主要自單元體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耗油率減少 (4) 第四代渦軸發(fā)機(jī)普遍具10-20%功率儲(chǔ)備發(fā)機(jī)輪廓尺寸變情況通增加流量渦輪進(jìn)口溫度或者適加尺寸即壓氣機(jī)前加零級(jí)壓氣機(jī)提高功率 (5) 采用整體式粒離器提高軍用力防砂能力 (6) 壓氣機(jī)均雙級(jí)離式轉(zhuǎn)穩(wěn)定性零件數(shù)量少便于維修耐腐蝕抗外物損傷能力強(qiáng) (7) 采用流環(huán)形燃燒室氣霧化噴嘴 (8) 首功率于1000kW發(fā)機(jī)采用氣冷渦輪靜轉(zhuǎn)葉片使渦輪進(jìn)口溫度提高1420K 進(jìn)入21世紀(jì)渦軸發(fā)機(jī)沿兩向發(fā)展:繼續(xù)提高渦軸發(fā)機(jī)循環(huán)參數(shù)部件效率研制性能更發(fā)機(jī)二發(fā)展高速旋翼推進(jìn)技術(shù)世紀(jì)初渦軸發(fā)機(jī)壓比達(dá)16-26渦輪前溫度達(dá)1500-1920K種發(fā)機(jī)能仍用3級(jí)軸流加1級(jí)離式壓氣機(jī)總壓比達(dá)18燃燒室火焰筒層冷卻結(jié)構(gòu)渦輪能采用復(fù)雜冷卻通道徑向內(nèi)流式目前美艾利遜公司研制高速傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)T406其速度已達(dá)600km/h步要實(shí)現(xiàn)速度達(dá)800km/h主要傾轉(zhuǎn)旋翼、折疊式旋翼旋翼-機(jī)翼幾種案目前止民用支線力面外已經(jīng)功研制使用兩代渦槳發(fā)機(jī)第三代研制第代指70代前投產(chǎn)主要達(dá)特、PT6ATPE331三種渦槳發(fā)機(jī)功率范圍500-1500kW耗油率0.35-0.40kg/(kW/h)翻修壽命8000-14000h主要用于12-60座支線飛機(jī)第二代指70代末投產(chǎn)主要PW100、CT7TPE331-14/15壓比11-17渦輪前溫度1273-1533K單位功率達(dá)230-240kW/(kg/s)耗油率0.280-0.315kg/(kW/h)第三代指90代投入使用主要AE2100TPF351-20AE2100艾利遜公司競(jìng)爭(zhēng)代高速支線飛機(jī)、T406基礎(chǔ)研制功率4474kW渦槳發(fā)機(jī)該發(fā)機(jī)主要特點(diǎn)具足夠發(fā)展?jié)摿Ω倪M(jìn)高壓渦輪情況功率提高5880kW;海平面靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)功率熱與高空降低;爬升功率高縮短飛機(jī)爬升間TPF351-20美加雷特公司20-39座支線飛機(jī)研制、功率1566kW推進(jìn)式渦槳發(fā)機(jī)與該公司早期發(fā)機(jī)相比由于增尺寸采用改進(jìn)壓氣機(jī)其耗油率降低25%、功重比提高53%TPF351-20單元體設(shè)計(jì)采用許熟技術(shù)F109渦輪發(fā)機(jī)壓氣機(jī)技術(shù)(目前研制新壓氣機(jī)使功率提高25%達(dá)1870kW)、TPE331-14燃燒室與燃?xì)獍l(fā)器渦輪技術(shù) 目前外許型渦輪發(fā)機(jī)產(chǎn)廠家降低研制本、減少維護(hù)費(fèi)用都努力采用熟研制使用經(jīng)驗(yàn)研制渦軸、渦槳渦扇發(fā)機(jī)"通用核機(jī)"技術(shù)即種熟渦軸發(fā)機(jī)基礎(chǔ)研制相應(yīng)渦槳渦扇發(fā)機(jī)美艾利遜公司AE2100渦槳發(fā)機(jī)該公司產(chǎn)T406渦軸發(fā)機(jī)"通用核機(jī)"基礎(chǔ)研制降低研制風(fēng)險(xiǎn)研制本已外研制型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)普遍發(fā)展趨勢(shì)另外外渦軸/渦槳發(fā)機(jī)研制、產(chǎn)都單獨(dú)計(jì)劃、由專(zhuān)門(mén)產(chǎn)廠商或?qū)ｉT(mén)型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)部完并且獨(dú)立于型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)設(shè)備渦軸/渦槳發(fā)機(jī)關(guān)鍵技術(shù) (1)組合壓氣機(jī) 渦軸/渦槳發(fā)機(jī)要求壓氣機(jī)具高總增壓比獲高熱效率單位功率隨著增壓比斷提高壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)形式由初純軸流式轉(zhuǎn)變目前量采用若干級(jí)軸流加級(jí)離組合式壓氣機(jī)其主要于高增壓比渦軸/渦槳發(fā)機(jī)說(shuō)軸流壓氣機(jī)級(jí)數(shù)增加使壓氣機(jī)幾級(jí)"尺寸效應(yīng)"愈加明顯氣流損失增氣性能顯著降;且級(jí)軸流壓氣機(jī)轉(zhuǎn)跨度帶轉(zhuǎn)力困難由于離壓氣機(jī)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)剛性更、抗外物能力更強(qiáng)尺寸效應(yīng)離壓氣機(jī)影響用取代面軸流壓氣機(jī)利極尺寸情況必要全部采用離壓氣機(jī)系統(tǒng) (2)燃燒室渦軸發(fā)機(jī)發(fā)展第三代第四代燃燒室采用流環(huán)形燃燒室隨著渦軸發(fā)機(jī)性能斷提高要求燃燒室進(jìn)口溫度通燃燒室溫升相應(yīng)提高由于熱燃?xì)鉁囟冉咏鼫u輪材料溫度極限點(diǎn)保持均勻燃燒顯尤重要需要采用具調(diào)節(jié)比系數(shù)新型燃油噴嘴均勻周向徑向溫度布系數(shù)更高燃燒溫度更高壓熱輻射使燃燒室火焰筒承受更熱載荷同由于更氣流用于燃燒導(dǎo)致用于冷卻氣流減少且進(jìn)口氣流溫度升高降低冷卻氣流吸熱能力都使傳統(tǒng)火焰筒冷卻技術(shù)再效改進(jìn)火焰筒冷卻研究更耐熱材料已經(jīng)勢(shì)必行近外已經(jīng)研究新型噴嘴改進(jìn)火焰筒冷卻作提高型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī)燃燒室性能研究重點(diǎn)另外介紹種新型燃燒室發(fā)展向即利用部波轉(zhuǎn)取代傳統(tǒng)意義燃燒室 (3)渦輪提高渦軸發(fā)機(jī)渦輪進(jìn)口溫度主要兩種:尋求耐高溫材料;二采用渦輪冷卻技術(shù)采用新材料面目前單晶材料已廣泛使用步工作研究防氧化與腐蝕金屬陶瓷涂層采用冷卻技術(shù)面目前代表渦軸發(fā)機(jī)高水平第四代渦軸發(fā)機(jī)T800-LHT-800MTR390其燃?xì)獍l(fā)器渦輪別采用2級(jí)氣冷單晶葉片單級(jí)跨音速氣冷葉片由看功率渦軸發(fā)機(jī)(T700RTM322)應(yīng)用氣冷渦輪葉片已始應(yīng)用于等功率渦軸發(fā)機(jī)渦輪設(shè)計(jì)使渦輪進(jìn)口溫度提高1480K由于渦軸發(fā)機(jī)發(fā)功率相較所需空氣流量其進(jìn)口氣流軸向速度與型發(fā)機(jī)相差所流道截面積相應(yīng)較導(dǎo)致靜葉片度短給渦輪使用氣冷葉片帶定難度目前外進(jìn)行徑向氣冷渦輪預(yù)研與軸流渦輪相比徑向渦輪冷卻氣流量泄露量較效率高且尺寸適合型燃?xì)鉁u輪發(fā)機(jī) (4)高速轉(zhuǎn)力于轉(zhuǎn)軸系同、功率輸軸前渦軸發(fā)機(jī)其功率渦輪軸必穿燃?xì)獍l(fā)器轉(zhuǎn)內(nèi)腔伸發(fā)機(jī)前面所功率渦輪軸支承間跨度軸徑早期渦輪軸發(fā)機(jī)(T53發(fā)機(jī))增壓比較轉(zhuǎn)速較低其功率渦輪軸仍亞臨界狀態(tài)工作現(xiàn)代高轉(zhuǎn)速增壓比、渦輪軸發(fā)機(jī)其轉(zhuǎn)軸系工作轉(zhuǎn)速能接近臨界轉(zhuǎn)速或臨界轉(zhuǎn)速甚至三階臨界轉(zhuǎn)速發(fā)機(jī)轉(zhuǎn)速高情況要求轉(zhuǎn)振幅使轉(zhuǎn)力問(wèn)題十棘手往往采用超臨界轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)使轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)支承振主剛體振型各階臨界轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)軸線實(shí)質(zhì)性彎曲變形臨界轉(zhuǎn)速平穩(wěn)工作轉(zhuǎn)支承案合理選擇、轉(zhuǎn)軸向尺寸嚴(yán)格控制、彈性支承與阻尼器確采用及材料合理選用等都直接影響轉(zhuǎn)支承系統(tǒng)力特性 (5)粒離器由于直升機(jī)經(jīng)起落條件惡劣場(chǎng)使用超低空飛行懸停旋翼容易吸起量塵土、碎石些雜物吸入發(fā)機(jī)輕則腐蝕壓氣機(jī)造性能衰減或壓氣機(jī)喘振裕度降低至提前返修重則打壞葉片損壞發(fā)機(jī)釀飛行事故保證渦軸發(fā)機(jī)安全靠工作必須采用進(jìn)氣凈化裝置進(jìn)氣凈化裝置兩種類(lèi)型:阻攔式濾器慣性式粒離器由于阻攔式濾器離效率低且設(shè)備能量損失已更適合渦軸發(fā)機(jī)進(jìn)氣除塵慣性式粒離器所代替目前慣性類(lèi)型粒離器已經(jīng)由早期作發(fā)機(jī)整體部件("黑鷹"直升機(jī)T700發(fā)機(jī))發(fā)展直升機(jī)外部AH-64阿帕奇外部空氣粒離器(EAPS)試驗(yàn)證明:EAPS能量損失低于3%情況除砂效率超90%更能體現(xiàn)前粒離器設(shè)計(jì)要求:滿足特定低飛機(jī)性能基礎(chǔ)盡量提高離技術(shù)水平第四代渦軸發(fā)機(jī)T800則采用整體、進(jìn)氣粒離器離效率工業(yè)高試驗(yàn)臺(tái)用C級(jí)細(xì)砂試驗(yàn)證明離效率高達(dá)97% (6)紅外抑制器二十世紀(jì)光電迅猛發(fā)展研制紅外像技術(shù)能遠(yuǎn)距離內(nèi)識(shí)別目標(biāo)即通跟蹤飛機(jī)發(fā)紅外信號(hào)摧毀飛機(jī)使紅外抑制技術(shù)變重要起發(fā)機(jī)直升機(jī)紅外輻射源紅外導(dǎo)彈主要跟蹤目標(biāo)需要發(fā)機(jī)安裝紅外抑制器降低發(fā)機(jī)熱部件溫度排氣熱流溫度例尾噴口采用隔熱護(hù)擋板遮擋或屏蔽紅外輻射采用異形尾噴管改變紅外波使紅外探測(cè)器失諧;采用噴氣濾波改變其輻射波;采用非圓截面二元噴管濾除90%紅外輻射目前紅外抑制器主要利用引射原理引射周?chē)淇諝鈸饺敫邷匚惭娌_淡二氧化碳濃度達(dá)幅度減少排氣尾焰紅外輻射目美AH-64武裝直升機(jī)裝紅外散熱片、三矩形引射器抑制裝置安裝種抑制裝置同用冷卻風(fēng)扇冷卻發(fā)機(jī)熱源相比飛機(jī)重量減少182kg垂直爬高速度增加76m/min紅外信號(hào)抑制裝置紅外信號(hào)6%排氣熱流紅外信號(hào)未抑制10%應(yīng)用與影響: 渦軸/渦槳發(fā)機(jī)包括輕型攻擊/反坦克直升機(jī)、專(zhuān)用武裝直升機(jī)、戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)、反潛攻擊機(jī)、邊防巡邏機(jī)、輕型攻擊機(jī)、初級(jí)教練機(jī)等: 回答者：網(wǎng)友

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