1、喷气式飞机原理

二战前中期的战机都是以活塞式发动机为动力的,例如美国的P-51、F-82、德国Ta-152、英国的霍克海怒战斗机、大黄蜂战斗机等,直到二战末期德国的梅塞施密特Me262和英国的流星式这两架喷气式飞机的问世,才在人类战机历史上创立一座具有时代意义的里程碑。

二战中飞机发动机的变革,如何从活塞式发动机,跳跃到涡轮喷气式二战中飞机发动机的变革,如何从活塞式发动机,跳跃到涡轮喷气式

一、航空活塞式发动机

使用航空器飞行动力的是往复式发动机,以汽油、柴油等燃料提供动力,燃料及空气混合物被注入到气缸内,被点燃后热气膨胀,推动气缸内的活塞向后运动。曲轴承接连杆的上下运动变成循环,主轴颈安在缸体,连杆小头孔与活塞相连接,曲轴的旋转是发动机的动力源,也是整个机械系统的源动力。

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二、航空活塞式发动机冷却方法及原理

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二战前夕,劳斯莱斯公司就认为现有的航空发动机早已不满足飞行要求,开始着手研发X-24航空引擎。按照液冷式常规布局,布置成V型具有21升排量的两组缸体,有利于机头形成流线型,减低阻力。不过由于当时技术还不太成熟,事故频发,所以在生产500多台就匆匆停止了。

三、涡轮喷气发动机

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2、飞机是靠什么起飞的,飞机飞行原理动图讲解,你看懂了吗?

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上升是根据伯努利原理,即流体(包括气流和水流)的流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大。还有,升力和迎角等都有很大关系。

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↓↓滚转是副翼控制↓↓

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↓↓俯仰运动靠升降舵控制↓↓

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↓↓偏航运动靠方向舵控制↓↓

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(1)直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。

(2)直升飞机的横向稳定。

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▲星型发动机示意图,在其他更先进的航空发动机出现之前大型飞机的发动机常采用星型设计

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▲星型发动机属于活塞式发动机的一种早在1903年,星型发动机就用在了飞机上

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▲涡轮喷气发动机简称涡喷发动机,其历史也很悠久1937年,世界上第一个涡轮喷气发动机就开始运行了

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▲从大的方面看,涡喷发动机由5个结构组成

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▲涡轮风扇发动机简称涡扇发动机

也就是说,涡喷发动机是单涵道发动机,而涡扇是双涵道发动机。

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▲发动机在运转时,外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比

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▲高涵道比的发动机,主要推力不是来自于向后喷出的高温燃气,而是来自于外涵道高速向后喷出的空气

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▲美国F22猛禽战斗机使用的涡扇发动机,涵道比很低,只有0.3:1

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▲涡轮螺旋桨喷气发动机,简称涡桨发动机

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▲中国自行设计研制的水陆两栖飞机蛟龙-600,采用国产WJ-6涡桨发动机

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▲俄罗斯的图-95战略轰炸机

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▲每一个NK-12MV型涡桨发动机上有8个叶片,前后叶片采取同轴反转的模式

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▲同轴反转示意图

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▲安-70运输机上的D-27浆扇发动机

为此,有的国家研制一种不需要变速齿轮的发动机,它就是桨扇发动机。

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▲“安-70”运输机由乌克兰与俄罗斯共同研制开发,于1994年12月6日首飞

“安-70”的发动机,其叶片为前置,还有另一种桨扇发动机,其叶片为后置,这就是通用电气早些年进行实验的发动机GE36。

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▲GE36桨扇发动机

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▲GE36桨扇发动机示意图

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▲实验中的GE36,表现出了非常低的燃料消耗,但同样还是因为噪音大的问题,它没有被使用在任何飞机上

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▲涡轴发动机并非如此简单,但您可以借此理解其本质

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▲ch-47支奴于直升机上的涡轴发动机

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▲图中的(a)代表传统的涡喷发动机,其结构很复杂而(b)代表冲压发动机;(c)表示超燃冲压发动机

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不可否认,直升机和飞机有些共同点。比如,都是飞行在大气层中,都重于空气,都是利用空气动力的飞行器,但直升机有诸多独有特性。

(1)直升机飞行原理和结构与飞机不同,飞机靠它的固定机翼产生升力,而直升机是靠它头上的桨叶(螺旋桨)旋转产生升力。

(2)直升机的结构和飞机不同,主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数,分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。

(3)单旋翼式直升机尾部还装有尾翼,其主要作用:抗扭,用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。

(4)直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼,一般由2~5片桨叶组成一副,由1~2台发动机带动,其主要作用:通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力,然后利用大气的反作用力(相当于直升飞机受到大气向上的力)使飞机能够平稳的悬在空中。

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