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飞行员航空知识手册 航空知识手册全集

时间:2011-04-08 11:31来源:网络 作者:航空 点击:


通过涡轮风扇发动机的进气道空气通常被分成两个分离的气流。一个气流通过发动机的中心部分,而另一股气流从发动机中心旁路通过。正是这个旁路的气流才有术语“双路式涡轮喷气发动机”。涡轮风扇发动机的函道比(bypass ratio)是指通过风扇的气流质量和通过发动机中心的气流质量之比。
涡轮轴发动机
第四种常规类型的喷气发动机是涡轮轴发动机。它把动力传递到一个不是驱动螺旋桨的轴上。涡轮喷气发动机和涡轮轴发动机的最大区别是在涡轮轴发动机上,膨胀气体产生的大多数能量是用于驱动一个涡轮而不是产生推力。很多直升飞机使用一个涡轮轴气体涡轮发动机。另外,涡轮轴发动机在大飞机上广泛用作辅助动力装置(APU)。
性能对比
对比往复式发动机和不同类型涡轮发动机的性能是可能的。然而,要准确的比较,往复式发动机必须使用推力马力(即有用马力)而不是制动马力,涡轮发动机必须使用净推力。此外,飞机设计配置和大小必须基本相同。
1) BHP-制动马力是实际传递到输出轴的马力。制动马力是实际可用的马力。
2) 净推力-涡轮喷气发动机或者涡轮风扇发动机产生的推力。
3) THP-推进马力是涡轮喷气发动机或者涡轮风扇发动机产生的推力的等效马力。
4) ESH-就涡轮螺旋桨发动机来说,-等效轴马力是传递到螺旋桨的轴马力(SHP)和排气产生的推进马力之和。
图5-37显示了四种类型发动机的净推力随空速增加的对比情况。这个图只用于说明目的,不是特定型号的发动机的。四种类型的发动机是:
往复式发动机
涡轮机,螺旋桨组合(涡轮螺旋桨发动机)
涡轮风扇发动机
涡轮喷气发动机(纯粹的喷气发动机)
这个对比是通过描绘每个发动机的性能曲线,它显示了最大飞机速度随所用发动机类型的不同如何变化的。因为这个图只是为了对比,净推力,飞机速度和阻力的数值就没有包含。

四种发动机基于净推力的对比使其性能能力很明显。在直线A左边的速度范围内,往复式发动机胜过其他三种类型。在直线C的左侧范围涡轮螺旋桨发动机胜出涡轮风扇发动机。在直线F的左侧范围内涡轮风扇发动机胜出涡轮喷气发动机。在直线B的右侧范围涡轮风扇发动机胜出往复式发动机,在直线C的右侧涡轮风扇发动机胜出涡轮螺旋桨发动机。直线D的右侧涡轮喷气发动机胜出往复式发动机,直线E的右侧涡轮喷气发动机胜出涡轮螺旋桨发动机,在直线F的右侧它胜出了涡轮风扇发动机。
飞机阻力曲线和净推力曲线的交点是最大飞机速度所在点。从每个点到图的横轴的垂直线说明涡轮喷气飞机可以达到的最大速度比装配其他类型发动机的飞机更高。装配涡轮风扇发动机的飞机比装配涡轮螺旋桨或者往复式发动机的飞机将达到更高的最大速度。
涡轮发动机仪表
指示润滑油压力,润滑油温度,发动机速度,排气温度和燃油流量的发动机仪表对于涡轮发动机和往复式发动机都是普通的。然而,有一些仪表是涡轮发动机特有的。这些仪表指示发动机的发动机压力比,涡轮机输送压力,和扭矩。另外,大多数燃气涡轮发动机有多个温度敏感仪表,称为热电偶,它向飞行员提供涡轮节内部和周围的温度读数。
发动机压力比
发动机压力比仪表用于指示涡轮喷气或涡轮风扇发动机的输出功率。EPR是涡轮机排气压力和压缩段进气压力的比值。压力测量由安装在发动机进气口和排气口的探头记录下来。一旦收集到数据,就会被送到一个差压变换器,它被指示在驾驶舱的EPR仪表上。
EPR系统的设计会自动的补偿空速和高度的影响。然而,环境温度的变化要求对EPR指示进行校正来获得准确的发动机功率设定。
排气温度
燃气涡轮发动机中的一个限制因素是涡轮节的温度。涡轮节的温度必须密切监视,以防涡轮叶片和其他排气节部件的过热。一个监视涡轮节温度的常用方法就是使用排气温度(EGT)表。EGT是一个用于监视发动机总体运行状况的发动机运行限制。

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