- 问答
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问 目前飞机用喷气发动机的最大推力是多少？
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问 喷气发动机启动时的声音
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问 喷气发动机怎么不在汽车上使用？
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问 关于涡轮喷气发动机
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问 喷气发动机中，燃料对于发动机的作用？
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问 喷气发动机的发展历史
174bf7980c41 自17世纪起，就有人尝试使用蒸汽动力或者内燃机实现可以使用的喷气式发动机，如荷兰物理学家惠更斯，以及后来的罗马尼亚人亨利·科安达的Coanda 1910。但是均以失败告终。这个时期人们开始尝试混合式的喷气发动机。用一台常规的活塞发动机驱动风扇压缩空气，并在后面的空间里点燃燃气推进。这样的例子包括Coanda 1910、Campini Caproni CC.2、和日本用在神风特攻队的津-11发动机。这个时代的尝试被称为热喷射引擎（Moterjet）。这种发动机虽然结构简单，但是重量很大，推力不足，实用性很差。解决问题的关键是使用由燃气驱动的涡轮来驱动压缩机，这样就可以省略掉热喷气引擎里面多余的活塞发动机并且提供更大的推力。这样的想法类似于燃气轮机。1903年挪威人Ægidius Elling发明了燃气轮机。但是这种技术还不能应用在喷气发动机上，因为当时的材料还不能生产这样的引擎，并且在安全性和连续工作性上还有很多问题。其他的解决方法这时候也在进行着。奥匈帝国的Albert Fonó在1915年设计了一种通过燃气和压缩空气来提高炮弹射程的装置。这种装置通过变截面的进气道将炮弹高速飞行时的气流压缩并点燃，从而提供推力。奥匈帝国军队最终没有采取它的设计，于是他于1928年在德国注册了超音速冲压发动机的专利并在1932年获得通过。冲压发动机因此诞生。1921年，法国人马克西姆·纪尧姆获得了第一个喷气发动机的专利。他的设计类似轴流式喷气发动机。1923年，美国国家标准局发表的一份报告怀疑了喷气发动机的作用。报告认为喷气发动机对于当时的低空飞行没有什么经济价值，甚至指出现在看来，任何可能的喷气推进器都没有什么实际价值，甚至在军事用途上。1928年，英国克伦威尔皇家空军学院的弗兰克·惠特尔提出了新的喷气发动机设计。1930年1月，惠特尔提交了喷气发动机的设计专利并且在1932年获得了专利。惠特尔的设计是将两级轴流式压气机装在一个大型的离心式压气机前面，并由涡轮驱动。后来惠特尔去掉了前面的轴流压气机而使用一个更大的离心压气机。1937年这种发动机进行了实验，但是因为燃料泄漏故障而没有成功。因为英国政府没有兴趣，惠特尔的设计被搁置了。与此同时，德国的汉斯·冯·奥安在德国进行着完全独立的设计。起初奥安的发动机是用电力驱动的，他的目的只是为了演示这种发动机的可行性。奥安后来加入了正在寻找喷气式发动机设计的亨克尔公司，并且试制了新的发动机。新的发动机最初使用氢作为燃料，后来改用了普通的航空燃料。他可以提供5kN的推力。1939年8月27日，飞行员Erich Warsitz驾驶着装着奥安喷气发动机的He-178从Rostock-Marienehe机场起飞。这是人类历史上第一架喷气式飞机。使用离心式喷气发动机的英国喷气战斗机和使用火箭式和轴流式喷气发动机的德国战斗机都参加了第二次世界大战晚期的战斗。性能较为先进的德国喷气战斗机取得了优秀的战果。促使航空器在后来的时代迅速转向喷气时代。
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问 涡轮喷气发动机
30f0206be5c1 1. 涡喷发动机 进气道进气---压气机增压---燃烧室加热---涡轮膨胀作功带动压气机---尾喷管膨胀加速---排气到体外 发动机转起来之后，压气机源源不断地把压缩了的空气送到后面的燃烧室，在燃烧室里空气和燃油混合燃烧，向后排出高温高速高压气体，这些气体带动涡轮旋转，涡轮和压气机是用轴连在一起的，因此涡轮旋转了，压气机也跟着旋转，就不断地把空气压缩进去了~~ 2. 涡轮风扇发动机 2.1分开排气涡轮风扇发动机 进气道进气--风扇增压--气流分为两股 内涵气流：压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--内涵尾喷管膨胀加速--排气到体外 外涵气流：外涵道--外涵尾喷管膨胀加速--排气到体外 我们常见的民航客机所采用的发动机，多半是分别排气涡轮风扇发动机，比如著名的V2500，PW4000,GE90.... 2.2混合排气涡轮风扇发动机 进气道进气--风扇增压--气流分为两股 内涵气流：压气机增压--燃烧室加热--涡轮膨胀作功带动风扇和压气机--混合器 外涵气流：外涵道--混合器 两股气流在混合器中掺混--尾喷管膨胀加速--排气到体外 涡轮风扇发动机要比涡轮喷气发动机更省油，尤其是超过音速不太多时。所以民用喷气飞机都是采用的涡轮风扇发动机。 我国民用分开排气涡轮风扇发动机还未研制成功，军用混合排气涡轮风扇发动机已成功批量生产相当于英国60年代的SPEY，用于飞豹上。相当于苏27上的AL31的太行前一段时间报道研制成功，但不知道是否投入批量生产。美国现在用于F22的涡扇已能无加力超音速巡航。而AL31还不行。
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问 谁制作过脉冲喷气发动机
d99a7dfae9e4 喷气发动机原理及若干工作方式 喷气推进原理 气推进是伊萨克·牛顿(Isaac Newton)爵士的第三运动定律的实际应用。该定律表述为：“作用在一物体上的每一个力都有一方向相反大小相等的反作用力。”就飞机推进而言，“物体”是通过发动机时受到加速的空气。产生这一加速度所需的力有一大小相等方向相反的反作用力作用在产生这一加速度的装置上。喷气发动机用类似于发动机/螺旋桨组合的方式产生推力。二者均靠将大量气体向后推来推进飞机，一种是以比较低速的大量空气滑流的形式，而另一种是以极高速的燃气喷气流形式。 这一同样的反作用原理出现于所有运动形式之中，通常有许多应用方式。喷气反作用最早的著名例子是公元前120年作为一种玩具生产的赫罗的发动机。这种玩具表明从喷嘴中喷出的水蒸气的能量能够把大小相等方向相反的反作用力传给喷嘴本身，从而引起发动机旋转。类似的旋转式花园喷灌器是这一原理更为实用的一个例子。这种喷灌器借助于作用于喷水嘴的反作用力旋转。现代灭火设备的高压喷头是“喷流反作用”的一个例子。由于水喷流的反作用力，一个消防员经常握不住或控制不了水管。也许，这一原理的最简单的表演是狂欢节的气球，当它放出空气或气体时，它便沿着与喷气相反的方向急速飞走。 喷气反作用绝对是一种内部现象。它不象人们经常想象的那样说成是由于喷气流作用在大气上的压力所造成的。实际上，喷气推进发动机，无论火箭、冲压喷气、或者涡轮喷气，都是设计成加速空气流或者燃气流并将其高速排出的一种装置。当然，这样做有不同的方式。但是，在所有例子中，作用在发动机上的最终的反作用力即推力是与发动机排出的气流的质量以及气流的速度成比例的。换言之，给大量空气附加一个小速度或者给少量空气一个大速度能提供同样的推力。实用中，人们喜欢前者，因为降低喷气速度能得到更高的推进效率。 喷气推进的几种方式 不同类型的喷气发动机，无论冲压喷气、脉冲喷气、燃气轮机、涡轮/冲压喷气或者涡轮-火箭，其差别仅在于“推力提供者”即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式。 冲压喷气发动机实际上是一种气动热力涵道。它没有任何主要旋转零件，只包含一个扩张形进气涵道和一个收敛形或者收敛-扩张形出口。当由外部能源强迫其向前运动时，空气被迫进入进气道。当它流过这一扩散形涵道时，其速度或动能降低，而压力能增加。尔后，靠燃油的燃烧来增加其总能量，膨胀的燃气通过出口涵道高速排入大气。冲压喷气发动机常作为导弹和靶机的动力装置，但单纯的冲压喷气发动机不适于作为普通飞机动力装置，因为在它产生推力前，要求向它施加向前的运动。 脉冲喷气发动机采用间歇燃烧原理。与冲压喷气发动机不同，它能在静止状态工作。这种发动机是由类似冲压喷气发动机的一种空气动力涵道构成。它的压力较高，结构比较坚实。进气涵道有许多进气“活门”，在弹簧拉力作用下处于打开位置，通过打开的活门空气进入燃烧室，并靠燃烧喷入燃烧室中去的燃油得到加热，由此引起的膨胀使压力升高，迫使活门关闭，然后膨胀的燃气向后喷出；排气造成降压，使活门重新开启。这种过程周而复始。脉冲喷气发动机曾经被设计成直升机旋翼的推进装置，有的还通过精心设计涵道来控制共振循环的压力变化而省去了进气活门。但脉冲喷气发动机不适于作为飞机动力装置，因为它的油耗高，又无法达到现代燃气涡轮发动机的性能。 火箭发动机虽然也属于喷气发动机，但它们有重大区别。即火箭发动机不用大气作为推进流体，而用它携带的液态燃料或化学分解而形成的燃料与氧气剂的燃烧来产生它自己的推进流体，从而能在地球大气层外工作，但因此它也只适用工作时间很短的情况. 涡轮喷气式发动机应用于喷气推进避免了火箭和冲压喷气发动机固有的弱点，因为采用了涡轮驱动的压气机，因此在低速时发动机也有足够的压力来产生强大的推力。涡轮喷气发动机按照“工作循环”工作。它从大气中吸进空气，经压缩和加热这一过程之后，得到能量和动量的空气以高达2000英尺/秒(610米/秒)或者大约1400英里/小时(2253公里/小时)的速度从推进喷管中排出。在高速喷气流喷出发动机时，同时带动压气机和涡轮继续旋转，维持“工作循环”。涡轮发动机的机械布局比较简单，因为它只包含两个主要旋转部分，即压气机和涡轮，还有一个或者若干个燃烧室。然而，并非这种发动机的所有方面都具有这种简单性，因为热力和气动力问题是比较复杂的。这些问
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问 冲压式喷气发动机的分类
b7ae8659dd23 冲压发动机或组合式冲压发动机一般用于导弹和超音速或亚音速靶机上。按应用范围划分，冲压发动机分为亚音速、超音速、高超音速三类。一、亚音速冲压发动机亚音速冲压发动机使用扩散形进气道和收敛形喷管，以航空煤油为燃料。飞行时增压比不超过 1.89，飞行马赫数小于 O.5时一般不能正常工作。亚音速冲压发动机用在亚音速航空器上，如亚音速靶机。二、超音速冲压发动机超音速冲压发动机采用超音速进气道（燃烧室入口为亚音速气流）和收敛形或收敛扩散形喷管，用航空煤油或烃类燃料。超音速冲压发动机的推进速度为亚音速～6倍音速，用于超音速靶机和地对空导弹（一般与固体火箭发动机相配合）。三、高超音速冲压发动机这种发动机燃烧在超音速下进行，使用碳氢燃料或液氢燃料，飞行马赫数高达5～16，高超音速冲压发动机正处于研制之中。 由于超音速冲压发动机的燃烧室入口为亚音速气流，也有将前两类发动机统称为亚音速冲压发动机，而将第三种发动机称为超音速冲压发动机。
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问 涡扇式喷气发动机和涡轮式喷气发动机是不是同一种发动机？ 理论上讲喷气发动机也可以用电力驱动？
9069fa6e16b5 涡轮式喷气发动机(涡喷发动机)是最早的喷气式发动机，它是把高温高压燃气向后高速喷出获得反推力，同时驱动排气通道内的涡轮，由涡轮带动同轴的位于进气通道内的压气机，提高燃烧室内气压，增加工质，获得更高的热值，提高推力，第一代和第二代战斗机以这种发动机为主要动力，特点是高速飞行时，效率高，但低速飞行时性能很差，由于排气温度高，热效很低，现在基本属于淘汰的边缘。涡扇式喷气发动机(涡扇发动机)是在涡喷发动机的压气机前再加两级或更多的风扇，外层再包裹形成外涵道，与经过燃烧室的内涵道形成双涵道。由于一部分推力由通过风扇加速的经过外涵道的冷空气提供，所以排气温度低，热效率高，能提供较大的推力，目前十吨以上级的大推发动机全部为涡扇式，特点是无论是高速飞行还是低速飞行，都能提供突出的动力性能。战斗机用发动机涵道比(即流经外涵道与流经内涵道的空气量的比值)较小，常采用内外涵混合排气带加力发动机，因为外涵道流过来的是新鲜的工质，因此含氧丰富，理论加力燃烧室提供的额外推力要比涡喷发动机高得多。大型客机运输机等则采用大涵道比分离排气发动机，没有加力燃烧室，这种发动机噪音小，有的甚至低于110dB，是现代航空发动机的主流。冲压发动机由进气道（也称扩压器）、燃烧室、推进喷管三部组成，比涡轮喷气发动机简单得多。冲压是利用迎面气流进入发动机后减速、提高静压的过程。这一过程不需要高速旋转的复杂的压气机，是冲压喷气发动机最大的优势所在。进气速度为3倍音速时，理论上可使空气压力提高37倍，效率很高。高速气流经扩张减速，气压和温度升高后，进入燃烧室与燃油混合燃烧。燃烧后温度为2000一2200℃，甚至更高，经膨胀加速，由喷口高速排出，产生推力。因此，冲压发动机的推力与进气速度有关。以3倍音速进气时，在地面产生的静推力可高达200千牛。
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