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第七章 进气道与尾喷管的参数选择 进气道、尾喷管和发动机是飞机动力装置的三个主要组成部分，其中发动机是核心。航 空发动机本身就带有进气道和尾喷管，发动机的设计工作者也要进行进气道和尾喷管的设计， 所以进气道和尾喷管可说成是飞机设计和发动机设计的结合部，由于它们同时直接与飞机的 飞行状态（飞行速度和高度等）和发动机的工作状态都有关系，所以比较复杂，存在着相互 协调和匹配的问题。 随着飞行 M 数的提高，进气道和尾喷管在动力装置中所占的地位也越来越重要，有的超 音速飞机，在最大加力状态下，进气道和尾喷管所产生的推力已占相当大的比重，越来越引 起飞机设计工作者的重视。 §7.1 进气道的参数选择 进气道是喷气飞机动力装置的主要组成部分之一，它直接影响发动机的正常工作和最大 效率的发挥，同时也在很大程度上影响飞机的飞行性能。 随着现代飞机和发动机性能的不断提高，对进气道的要求也越来越高，进气道与发动机 工作的协调和匹配问题也日益复杂，越来越需要把整个飞机的动力装置做为一个整体，进行 一体化的设计，这方面有专门的文献资料。本章内容仅限于简要介绍常规的对进气道参数进 行初步选择的基本方法，以满足飞机总体方案初步设计的需要。 进气道的功能是将流入进气道的空气减速增压，将一部分动能转变为压力能，然后提供 给发动机。 在亚音速飞行时，进入发动机的空气增压主要是在压气机中进行，在进气道中的增压作 用不大。但随着飞行速度的增大，进气道的增压作用则越来越大，当飞行M 数加大到 M=1.2～ 1.4 时，进气道和压气机对气流的增压作用就几乎相同了。当飞机以更高的飞行速度飞行时， 进气道的增压作用更强。比如当 M＞3 时，进气道对气流的增压比已接近 40:l，此时压气机 的增压作用就变成次要的了。可见对进气道的增压作用不能忽视。 气流在进气道增压过程中，总是要有压力损失的。这是由于有摩擦，当速度场不均匀或 气流分离时产生涡流和热交换而引起的。在超音速时，还会因激波的产生而引起压力的损失。 因为在气流流经进气道时有压力损失，所以，气流在进气道出口处的总压p 0出 总是小于进气 道进口处的总压p 0入 。进气道出口总压与进口总压之比，称为进气道的总压恢复系数σ 。 p 0出 即： σ （7.1） p 0入 实际上，σ是一个衡量进气道增压效率的系数，σ越大，说明在进气道中气流的压力损 失越小。 在进行进气道的参数选择时，主要应考虑满足以下几方面的要求： · 107 · 1．使进气道能保证供应发动机所需要的空气流量，在飞机的全部飞行范围内和在发动机 的各种工作状态下，进气道的工作应始终稳定可靠，因此，在按主设计点选择进气道的参数 时，还要考虑兼顾非设计点的情况； 2．应尽量使气流在进气道中减速增压时的能量损失最小，也就是要求进气道的总压恢复 系数σ 的值最大； 3. 要考虑与飞机的总体布置相协调，并且能使进气道的外部阻力尽量减小； 4．要求进气道的出口流场均匀、畸变小，气流品质良好。 一、亚音速进气道的参数选择 亚音速进气道通常是简单不可调的扩散式进气道，如图 7.1 所示。 图 7.1 亚音速进气道 首先要选定的几何参数是进气道进口的面积 S进口 。 在具体进行进气道的参数选择之前，需要考虑按哪一种飞行状态来设计进气道的问题。 也就是说，首先要确定进气道的设计点或设计工作状态。当然，进气道的设计点或设计工作 状态，总是对应于飞机最重要的飞行状态的，例如巡航状态或最大飞行速度状态。 进气道的设计点确定以后，设计飞行速度v