航空发动机_航模系列.ppt

齐长安 2019年7月 航 空 发 动 机 作为飞机的“心脏”—— 航空发动机，在航空技术的发展过程中起着关键性的作用。航空发动机不仅是飞机的动力，而且也是航空技术发展的推动力。航空领域取得的每一次重大的进展，无不与航空动力技术的突破和进步相关；飞机的需求和发展又促使发动机向更高的水平迈进，两者相得益彰，促进了整个航空事业的蓬勃发展。 一. 航空发动机的主要性能 现代航空发动机主要有两种类型：“活塞式发动机”和“喷气式发动机”。 1. 推重比和功重比 衡量发动机功率大、重量轻的标准有“功率重量比”和“推力重量比”。功重比指发动机在海平面静止状态的功率与发动机重量之比；推重比是指发动机在海平面静止的条件下最大推力与发动机的重力之比。 2.燃油消耗量 “燃油消耗率”是指单位功率(1牛顿或1马力)在一小时内所消耗油料的重量。燃油消耗率越小，说明发动机越省油。 民航用发动机的巡航耗油率在0.55kg/(daN·h)上下。 航空发动机应在保证功率不减小的前提下，力求体积较小。体积小，可以使发动机占据的空间小，有利于飞机装载人员、货物、设备。在体积尺寸中，应力求减小迎风面积，以减小空气阻力。第七章 图片\梅赛德斯奔驰 风洞试验.wmv 3.迎风面积 要维持飞机的安全飞行，发动机就必须始终处于可靠状态。 4.可靠性与寿命 地面试车 　　维护、修理，统称为维修。这是保证发动机可靠性的重要工作。发动机能否随时处于可靠状态，很大程度决定于“维修”质量。 5. 维修性 二. 活塞发动机 从1903年第一架飞机升空到第二次世界大战末期，所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。40年代中期在军用飞机和大型民用飞机上涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机，但小功率活塞式航空发动机比涡轮发动机更为经济，所以，在轻型低速飞机上仍得到应用。 三. 涡轮发动机 1. 涡轮喷气发动机 涡轮喷气发动机从大气中吸进空气，经压缩和加热这一过程之后，得到能量和动量的空气以高速度从推进喷管中排出，产生推力。在高速喷气流喷出发动机时，同时带动压气机和涡轮继续旋转吸进空气，维持“工作循环”。 在涡轮喷气发动机的涡轮机后面再加装一级或多级涡轮，让燃气在这后一涡轮中膨胀做功，驱动此涡轮旋转，将此涡轮的前轴从原来的涡轮、压气机转子轴中穿过，带动一个直径比压气机大的风扇，这样，就变成了涡轮风扇发动机。 2. 涡轮风扇发动机 3.涡轮螺旋桨发动机 知道了涡扇发动机的结构和原理，就不难理解涡轮螺旋桨发动机。但是螺旋桨的转速比较低，涡桨发动机要有减速器。 与活塞发动机相比，涡桨发动机功率大，重量轻，而这正是航空发动机必须满足的条件。 国产运八运输机 欧中空客A400M运输机 5. 涡轮轴发动机 涡轮轴发动机一般用于直升机动力，通过旋翼做功拉升飞机，还要提供部分动力输出作为扭力平衡旋翼动作。 除了用途，构造因变速系统的不同差别很大。 对直升机而言，变速器是个难点，体积问题、润滑问题等，要比涡桨复杂得多，带来的就是结构上和涡桨差异很大。 四. 航模发动机 所有的活塞发动机的工作过程都是利用吸入的空气和燃料混合再压缩，燃烧后推动活塞运动，驱动轴运转输出动力。航模用的活塞式发动机和载人航空发动机的工作原理大致相同，所不同的是燃料和点火方式。 小型航模活塞发动机的主要燃料用的是甲醇，用电热丝点火，因此，这种发动机称为电热式发动机，或热火式发动机、甲醇机。 1. 活塞发动机 三角活塞发动机 压燃发动机（乙醚） 压缩空气发动机 航模汽油机 2. 航模喷气发动机 涡轮喷气发动机 航模喷气发动机很小和大型喷气发动机的工作原理完全相同，只是结构上要简单的多，一般多采用单级离心式压气，也只有一级涡轮。 2. 航模喷气发动机 脉动喷气发动机 3. 电动机和电调 航模无刷电机 无刷电调 现在航模用动力电机多为外转子无刷电机。“KV”值是无刷电机的重要参数，它是指空载情况下，在额定电压范围内每伏每分的转数。 无刷电机有三条输入电线，不能用电池直接驱动，无刷电机工作时需要有专用的电子调速器。 4. 电动涵道发动机 电动涵道风扇是用一高KV值的电动机驱动一多叶片风扇，风扇被一圆形外壳包围而形成的动力设备。 5. 其他动力 牵引 橡筋 弹射 手抛 * 我们熟知的各种飞机是航空技术的产物，因此我们先以飞机为例，看航空技术的应用 * 通用航空主要包括十類。…… 全世界在役在用的各類飛行器超過40萬架，其中80%為通用航空器，超過32萬架。 * * 我们熟知的各种飞机是航空技术的产物，因此我们先以飞机为例，看航空技术的应用 * 通用航空主要包括十類。