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為什么有的噴氣飛機(jī)也有螺旋槳?

作者:Anita 發(fā)布時(shí)間: 2023-02-10 16:16:22

簡(jiǎn)介:】這叫“渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)”(簡(jiǎn)稱(chēng)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī))。這種發(fā)動(dòng)機(jī)一般安裝于對(duì)速度要求不高(一般為400~800千米/時(shí))而對(duì)低油耗要求較高的飛機(jī)上。它和傳統(tǒng)的螺旋槳飛機(jī)不同,本質(zhì)上還是由渦

這叫“渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)”(簡(jiǎn)稱(chēng)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī))。這種發(fā)動(dòng)機(jī)一般安裝于對(duì)速度要求不高(一般為400~800千米/時(shí))而對(duì)低油耗要求較高的飛機(jī)上。它和傳統(tǒng)的螺旋槳飛機(jī)不同,本質(zhì)上還是由渦輪帶動(dòng)的,燒的是煤油;而傳統(tǒng)的螺旋槳飛機(jī)則由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng),燒的是汽油。

先來(lái)看一下空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理??諝饬魅雵姎獍l(fā)動(dòng)機(jī)后,先經(jīng)過(guò)很多葉片組成的壓氣機(jī)??諝獗粔簹鈾C(jī)壓縮后,形成高壓空氣進(jìn)入燃燒室,與燃料混合燃燒,成為具有很大能量的高溫燃?xì)獠⑾蚝髧姵?。這些高溫高壓氣體噴出時(shí),會(huì)推動(dòng)一級(jí)或多級(jí)渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。流過(guò)渦輪的高溫高壓氣體從尾噴管高速向外噴出。向后噴出的氣體會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生向前的推力,這就是目前的“渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”(簡(jiǎn)稱(chēng)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī))的工作原理。

為了進(jìn)一步提高噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,有人在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的前面加了一個(gè)直徑較大的風(fēng)扇,形成“渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)”(簡(jiǎn)稱(chēng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī))。通過(guò)風(fēng)扇的空氣有一部分從壓氣機(jī)、燃燒室等部件的外側(cè)通道流過(guò),稱(chēng)為“外涵氣流”;一部分空氣則照常流過(guò)壓氣機(jī)和燃燒室進(jìn)行燃燒并向后高速?lài)姵觯@部分空氣稱(chēng)為“內(nèi)涵氣流”。外涵氣流與內(nèi)涵氣流的流量比值,被稱(chēng)為“涵道比”。涵道比小的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于轟炸機(jī)和攻擊機(jī),涵道比大的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于客機(jī)和運(yùn)輸機(jī)。

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的氣流速度和溫度都相對(duì)較低,有助于改善低速飛行時(shí)的效率,并降低耗油量。因此,現(xiàn)在的飛機(jī)基本都采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。但飛機(jī)在高速飛行特別是超聲速飛行時(shí),渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率變差。因此,戰(zhàn)斗機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝加力燃燒室來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,而民用飛機(jī)由于一般無(wú)需超聲速飛行,所以不必安裝加力燃燒室。

如果在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的前面再加一個(gè)由渦輪機(jī)帶動(dòng)的螺旋槳,就成了“渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)”(簡(jiǎn)稱(chēng)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī))。這種發(fā)動(dòng)機(jī)一般安裝于對(duì)速度要求不高(一般為400~800千米/時(shí))而對(duì)低油耗要求較高的飛機(jī)上。它和傳統(tǒng)的螺旋槳飛機(jī)不同,本質(zhì)上還是由渦輪帶動(dòng)的,燒的是煤油;而傳統(tǒng)的螺旋槳飛機(jī)則由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng),燒的是汽油。

除了上述幾種噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以外,還有一種不需要壓氣機(jī)和渦輪的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),那就是“沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)”。飛機(jī)在高速飛行時(shí),流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣速度很快,已經(jīng)具有較強(qiáng)的壓力。因此,直接利用進(jìn)氣道對(duì)空氣的壓縮就可以得到具有足夠壓強(qiáng)、直接進(jìn)入燃燒室做功的空氣,而無(wú)需使用壓氣機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的好處是由于不采用復(fù)雜的壓氣機(jī)而使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是這種發(fā)動(dòng)機(jī)必須在2倍聲速以上的高速時(shí)才能工作,因此首先要采用其他手段使飛機(jī)達(dá)到所需的飛行速度。

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