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涡扇发动机、涡轴发动机、涡喷发动机的区别是什么,各自又有什么用途?

来源:www.taobaoyi.com   时间:2022-05-25 00:11   点击:177  编辑:宣秋   手机版

先说喷气发动机吧,因为涡扇、涡轴发动机都是在此技术上的延伸。

喷气发动机是通过燃油在发动机内部燃烧使燃料的化学能转变成机械能的发动机,同时喷气发动机利用反作用力把气体排向后方而产生推力。空气喷气发动机应用最广泛的就是带压气机的涡轮喷气发动机,起组成有主要机件和工作系统两部分组成,主要机件由进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管组成。涡轮喷气发动机在喷气发动机早起应用比较广泛,它的出现,结构重量比同样功率的活塞发动机要轻很多,为飞机的高速飞行提供了基础,正是由于喷气发动机的出现,才使得高亚音速和超音速飞行得以实现。

而涡轮风扇发动机可以理解为第一级风扇叶片特别大的涡轮喷气发动机,涡扇发动机工作时,空气从内外两个涵道通过发动机。一路空气经过风扇的内涵道和压气机进入住燃烧室,与喷入的燃油混合燃烧,形成高温、高压燃气流入涡轮,在高压涡轮内膨胀做功带动高压压气机,在低压涡轮内膨胀做功带动风扇,最后从内涵喷管喷出产生推力。这部分与涡轮喷气发动机相同。另一路空气经过外涵道风扇压缩后,流经外涵道,从外涵喷管喷出,也常生推力,而且这部分推力是涡扇发动机的主要动力来源。现代大多数发动机都采用涡扇发动机,因为它具有总效率高、循环热效率高、起飞推力大、噪音低等特点。

涡轴发动机是一种针对直升机和其它工业应用上需要一种只输出功率而不需要喷气动力的涡轮发动机。涡轮轴发动机采用两套涡轮,一套带动压气机,另一套则专门输出功率的自由涡轮。自由涡轮也称动力涡轮,一般都在两极以上,专门用来输出功率。自由涡轮带动减速箱,再带动旋翼,从而为直升机产生动力。

(1)涡扇19发动机2022最新进展:

涡扇发动机的特点是省油推力大,但是大涵道比的涡扇发动机不适合超音速飞行,装备涡扇发动机的有:采用小涵道比的战斗机及新服役教练机可在兼顾高速性的情况下降低油耗。大涵道比的运输机和客机极其衍生机型都装备了大涵道比的涡扇发动机,大涵道比发动机的大部分推力主要由外部涵道提供(最前面的大风扇)最主要的特点就是为了提升推力和降低油耗涵道比可以做的很大。

涡轴发动机主要装备直升机及现在发展的倾转翼直升机,通过燃烧室内的涡轮将燃气推力转换为轴功率。

涡喷发动机因为油耗大的问题现在已经基本被涡扇发动机所替代,不过在面对发动机技术不发达的国家装备中还有使用,还有一些装备年代久远目前仍在服役的教练机有装备(例如我国的K8)。

还有一种就是涡桨发动机,主要装备于中小型运输机,还有一些客机也有采用涡桨动力的(我国的新舟600等)。还有就是军用无人机采用涡桨发动机的很多,例如美军的“捕食者”无人机。还有一种变形的就是俄罗斯的图95轰炸机装备的NK12发动机,1/3的推力由前部的螺旋桨提供,剩下的2/3由发动机尾部喷气动力提供推力(比较特殊)。

还有一种新出的发动机叫“桨扇”发动机(也叫开式转子发动机),目前只有乌克兰的安70运输机采用的D27发动机,不过经过这么多年研发,经历过技术难度高,缺乏研发资金等问题目前还处于半死不活的状态。

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