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1、喷气推进技术与航空发动机简介 -西北工业大学动力与能源学院 硕士 20080701班 一、推进技术简介 1、推进技术：获得推力而前进的技术 2、自古道，靠山吃山，靠水吃水 ,靠阎王吃小 鬼，人们因地制宜 ,发展推力 地面靠推地 水里靠推水 水中推进用 的螺旋桨 水里靠推水 （ 1）螺旋桨推进 （ 2）喷气推进 （又称吸气推进） （ 两 种 方 式 ） 太空什么都没有， 靠喷推进剂， 还要利用万有引力 （ 1）螺旋桨推进 （ 2）喷气推进 （又称吸气推进） 二、喷气推进技术 图中所示连续不断进行进气和排气 过程的位置被称为飞机的短舱，短舱 里有一个装置可以使 排气速度大于进 气速度 。 每秒钟
2、吸进和 排出的 气体达 数百斤 以上 ， 比一个 成年人 体重还 要多！ 飞机通过连续不断的吸气和排气，并 使排气的速度大于吸气的速度这一过程 来获得向前飞行的动力。但是飞机是 依 靠什么实现并维持这一过程 的呢？ 这就是 - 航 空 发 动 机 发动机的在飞机上的安装 -民用机种 A380 A380配装的遄达 900发动机 发动机的在军用飞机上的安装 -F22（美国军用双发战斗机） 配备 F22飞机使用的 F119发动机（剖视图） 发动机的在军用飞机上的安装 -F35（美国军用单发战斗机） 配装 F35的 F135发动机简图（在 F119的基础上发展而来） 发动机的在飞机上的安装 -歼 10
3、（我国军用单发战斗机） 发动机的在飞机上的安装 -歼 11（我国军用双发战斗机） 太行发动机，配装国产苏 -27、歼 11和歼 10， 是我国自主研发的第一台大推力涡扇发动机。 发动机的在飞机上的安装 -歼 8（我国高空高速双发战斗机） 我国拥有完全自主知识产权的第一台发动机 -昆仑发动机 发动机的在飞机上的安装 -飞豹（我国高速歼击轰炸机） 秦岭发动机，配装于飞豹歼击轰炸机 三、航空发动机的工作原理 -极端的工作状态中的 巧妙装置 1、两种日常生活中与空气有关的机械装置 （ 1）风扇利用其它形式的能量使空气流动 (将它后 面的空气吸到前面 ),风扇转的越快，吸来的空气越 多 ，提供的空气流量
4、越大。 1、两种日常生活中与空气有关的机械装置 （ 2）风车从空气的流动中吸收能量， 空气从它的 前面流动到后边，推动风车转 动。 2、物理现象 -燃烧 ，燃烧使空气温度升高， 增加 了空气的能量 ，燃烧越剧烈，空气能量增加越多。 3、最简单的涡轮喷气航空发动机 涡喷发动机结构与工作过程示意图 （注意：图中压气机和涡轮和轴是一体的） 轴也转！ 风车、风扇、轴一体！ “简单 ” 的工作过程 ： （ 1） 风扇把空气从外面吸到里面来； 风车、风扇、轴一体！ “简单 ” 的工作过程 （ 2）在这里面喷油，与空气燃烧，空气 变热，能量增加； 风车、风扇、轴一体！ “简单 ” 的工作过程 ： （ 3）热
5、气流过风车，推动风车转动，风 车转动又带动风扇的转动； 风车、风扇、轴一体！ “简单 ” 的工作过程 ： （ 4）热气流过风车后以高速流出发动机。 最简单的涡喷发动机结构示意图 四、发动机研究的难度和关键技术 -极端的工作状态 中的巧妙装置 目前世界上能自行设计研制飞机的国 家有近 40多个 ， 能够独立研制高性能航空 发动机的国家却只有少数几个国家 - （ 只有联合国 五个常任理事国 ） 。 1、 “ 四高 ” 问题 -怎样 让发动机更牛 的分析 风车、风扇、轴一体！ 两个 “ 简单 ” 的结论 ： （ 1）这里烧得越厉害，发动机越牛； 问题来了：风车叶片的耐 高温 能力？ 风车、风扇、轴一
6、体！ 两个 “ 简单 ” 的结论 ： （ 2）吸进来的空气越多，烧的油也越多， 最后排出的高速气体就越多，发动机就越牛。 风车、风扇、轴一体！ 问题来了： 高转 速， 高负荷 ， 高压 力，玩命地工作。 风扇和风车叶片要足够结实； 气流要顺畅。 F119涡轮前的温度 2000摄氏度左右 遄达 900每秒钟吸入 1.25吨以上的空气 2、三个 “ 变态 ” -环境 、 性能 和 可靠性 （ 1）进气温度变化大（我欲乘风归去）； （ 2）进气密度变化大，地面空气稠密，高空大气 稀薄 (入藏体检 -高原效应 )； 2.1 变态的工作环境 （ 3）更要命的：全天候，风雨无阻。 下雨时空气里混了水，下雪时混了雪，沙尘暴时混 了。 下雨时空气里混了雨水，下雪时混了雪水： 沙尘暴呢？ 还有尾气。 军用飞机要超音速飞行，而且要做高难度动 - -苏 -27眼镜蛇机动； （ 1）大推力要求 2.2 变态的性能要求 F135自重 1吨半 左右，可以提 供 18吨左右的 推力（推重比 12） （ 2）有些飞机还要求 “ 短距起降 ” 甚至 “ 垂直起 降 ” （矢量推力技术） (排气情况也复杂了。 )； 推力矢量技术图示 （ 3）其它要求高效率（省油）、环保、低噪声 2.3 绝对变态的可靠性要求 空军一号 谢谢！
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