航空发动机新技术第一章第一节.
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1、ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit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推重比从2811燃油消耗率飞机推重比从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M46ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit旋转喷口和升力发动机技术成全了垂直起降的飞机矢量喷口技术，使得飞机具备超强的机动性反推力装置有效减少了机场跑道长度ProNex
2、tReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit 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。ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit在飞机推力矢量技术的研究中，改变发动机排气
3、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P100ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit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0.20.4；总增压比提高，为2635
4、；涡轮前燃气温度为1850K2000K，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912，耗油率降低8%10%，可靠性增加了一倍，耐久性提高两倍。ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit第四代发动机结构特点：风扇为23级，高压压气机为56级。燃烧室为多为短环型燃烧室；高压涡轮均为单级；低压涡轮为12级；加力燃烧室均为短加力燃烧室；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
5、敛扩散喷管ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit第四代发动机先进技术特点：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整体叶盘，空心叶片，阻燃钛合金压气机叶片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。ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit喷气发动机火
6、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ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit涡扇发动机按排气方式不同分类：分开排气式涡轮风扇发动机ProNextReturnExit 航空
7、发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit混合排气涡轮风扇发动机ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit按风扇安装位置、发动机转子数目不同分类：前风扇发动机（主力，如混排加力涡扇发动机）后风扇发动机高位风扇发动机ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit按转子数目分（略）此外还有特殊形式的涡扇发动机，如供短距起降的
8、多涵道涡扇发动机。军用涡扇一般为：带复燃加力燃烧室的混合排气涡轮风扇发动机，简称：混排式加力涡扇发动机。ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit基本的工作原理（从工热效率、推进效率衡量）粗讲P、T、c在来流（远前方）、压气机、燃烧室、涡轮、加力和尾喷管的变化情况。推力产生原因：产生推力的原因是燃料在燃烧室内部燃烧，向气体加入了热量，这些热量经过热力循环，以产生推力的方式转化为机械能。ProNextReturnEx
9、it 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit涡扇的P、T、C变化图ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit涡喷的P、T、C变化图ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit3，发动机效率发动机工作时，消耗的燃料所产生的热量不可能全部转换为推动飞机前进的推进功，飞机中能量转换的有效程度可用三种有效效率表示，有效
10、效率（热效率），推进效率和总效率：e发动机的可以功率消耗的燃料能ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExitp0推进功发动机的可用功推进功消耗的燃烧能显然，总效率等于推进效率乘以有效效率（热效率），即：0pe*ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit1）涡扇发动机有效效率，按公式 ，可用功就是发动机所产生的全部有效功，消耗的燃料能是耗油量和燃油的低热值Hf的乘积e发动机的可以功率消耗的燃料能0eelq0eql每千克空气所获得的燃料加热量发动机的实际循环有效
11、功（PV图中的面积）ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit推进效率p29921/2aFVcVcVW9cV其中 为排气速度， 为飞行速度 当C9=V时，此时效率为1，发动机推力为0；而当V=0时，效率为0。因此，只要推力不为0，效率总是小于1的，即燃气的气动增量不可能全部转换为推进功。ProNextReturnExit 航空发动机结构与原理航空发动机结构与原理 ProNextReturnExit2）涡喷发动机热效率同前推进效率p921/cV涡喷发动机 大于涡扇发动机，尤其在亚音速飞行时，所以涡扇推进效率比涡喷高。亚音速时，
