航空发动机新技术第一章第一节.pptVIP

螺旋桨效率和涡喷推进效率随飞行速度的变化 性能指标 推力指标 经济性指标 使用性指标 ①推力与单位推力 ②推重比 ③迎面推力（单位截面上的最大推力） ①耗油量 ②耗油率 工作可靠 起动迅速 加速性好 寿命长，易于维护 单位推力： 单位： 目前燃气涡轮发动机在地面最大状态工作时， 可见飞机速度变化时只能以 作为经济指标 2，航机在国防和国民经济中的作用 ①优秀的航发技术可以应用于国民经济 ②航发销售额可观，占航空工业总产值的20~30% ③航机他用： 1 燃机发电 2潜艇船舶动力 3坦克动力 3.航发研究和发展特点 ①研制周期长 ②费用高 ③难度高 第二节 世界航空发动机技术发展分析 1，战斗机的发展（简述） 从美国第三代为代表的F100,到第四代F119，从推重比为8，上升到11.2，预计到未来推重比15~20 表1-1列出了现役发动机的主要参数和用途 F110 F135 美国空军对第四代战机发动机的要求： ①具有超音速巡航能力，不加力马赫数为1.5~1.6 ②为飞机提供短距离起降和非常规机动能力 ③具有隐身能力，发动机的红外辐射和雷达散射信号要尽可能的小 ④发动机加力推重比提高20% ⑤零部件数量减少40~60%，可靠性提高一倍，耐久性提高2倍 ⑥寿命期费用降低25~30% 表1-2列出了第四代战斗发动机的主要参数和用途 3，21世纪的战斗发动机 （1）推重比为15~20的发动机方案 （2）超声速垂直起落战斗机装置 （1）提高发动机推重比 推重比为15~20发动机与F100发动机相比，具有以下先进特点： ①风扇由3级减少为1级，并且采用先进气动设计，且为空心结构 ②压气机由9级减为3级，转子为鼓筒式结构，采用金属基复合材料，重量比原来相比减少70%（或级间冷却） ③火焰筒材料为陶瓷基复合材料，大大提高出口温度和其均匀分布 NUM: * Pro Next Return Exit NUM: * 《 航空发动机结构与原理 》 Pro Next Return Exit 第一章 航空发动机的作用和发展 第一节 航发的作用、效益和特点 1， 航发性能发展特点及其趋势 ①推重比从2~8~11 ②燃油消耗率 ③飞机推重比从0.4提高到1.2，提高了飞机的机动性和短距离起降的能力 ④最大马赫数从最初的亚声速发展到跨声速，到目前广泛的M2，甚至M4~6 ⑤旋转喷口和升力发动机技术成全了垂直起降的飞机 ⑥矢量喷口技术，使得飞机具备超强的机动性 ⑦反推力装置有效减少了机场跑道长度 飞机推力矢量技术是通过改变发动机排气方向为飞机提供更强的转向力矩的技术。 飞机推力矢量技术的应用能赋予战斗机超机动性、短距起降和低的可探测性，极大地提高战斗机的作战有效性和生存能力。美国、俄罗斯等发达国家都将其作为重要技术优先发展。 在飞机推力矢量技术的研究中，改变发动机排气方向，即推力矢量喷管的研究是关键且具决定意义的一环。轴对称矢量喷管(AVEN)是在常规机械式收扩喷管上发展出来的一种推力矢量喷管，通过喷管扩散段的偏转改变发动机排气方向。就整个飞机推力矢量技术来讲 书P100 最具代表性的F119 组成：3级风扇、6级压气机、环型燃烧室、单级高低压涡轮，加力燃烧室和二元推力矢量喷管构成 特点：结构简单可靠、耐久性高、可靠性和保障性好等特点。 作为第四代发动机，与第三代相比，在发动机结构上有如下变化：发动机的涵道比较小，为0.2~0.4；总增压比提高，为26~35；涡轮前燃气温度为1850K~2000K，3级风扇的增压比也有所增加，达到4左右；推重比明显增大，为9~12，耗油率降低8%~10%，可靠性增加了一倍，耐久性提高两倍。 第四代发动机结构特点： ①风扇为2~3级，高压压气机为5~6级。 ②燃烧室为多为短环型燃烧室； ③高压涡轮均为单级；低压涡轮为1~2级； ④加力燃烧室均为短加力燃烧室； ⑤喷管采用多种形式，如采用二元推力矢量喷管，轴对称收敛扩散喷管，二元收敛扩散喷管 第四代发动机先进技术特点： ①采用复合材料的风扇机匣，风扇和压气机叶片采用三维起动设计 ②整体叶盘，空心叶片，阻燃钛合金压气机叶片 ③燃烧室三维数值计算和双旋流的空气雾化喷嘴，带旋流的混合喷嘴，浮动壁火焰筒，多孔冷却火焰筒 ④对转涡轮，多孔层板涡轮叶片，径向加力燃烧室，推力矢量喷管，陶瓷复合材料喷管调节片，提高了涡轮前燃气温度和跨声速压气机、涡轮的效率，降低了涵道比。 喷气发动机 火箭发动机 空气喷气发动机 固体火箭发动机 液体火箭 原子火箭 无压气机 有压气机 冲压 脉冲 涡喷 涡扇 涡轴 涡桨 轴流式涡喷 离心式涡喷 组合发动机 冲压+涡喷=组合 组合 通过核心机产生高温 高压的燃气 涡扇发动机 按排气