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飛行員航空知識手冊 航空知識手冊全集

時間:2011-04-08 11:31來源:網(wǎng)絡 作者:航空 點擊:


通過渦輪風扇發(fā)動機的進氣道空氣通常被分成兩個分離的氣流。一個氣流通過發(fā)動機的中心部分,而另一股氣流從發(fā)動機中心旁路通過。正是這個旁路的氣流才有術(shù)語“雙路式渦輪噴氣發(fā)動機”。渦輪風扇發(fā)動機的函道比(bypass ratio)是指通過風扇的氣流質(zhì)量和通過發(fā)動機中心的氣流質(zhì)量之比。
渦輪軸發(fā)動機
第四種常規(guī)類型的噴氣發(fā)動機是渦輪軸發(fā)動機。它把動力傳遞到一個不是驅(qū)動螺旋槳的軸上。渦輪噴氣發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機的最大區(qū)別是在渦輪軸發(fā)動機上,膨脹氣體產(chǎn)生的大多數(shù)能量是用于驅(qū)動一個渦輪而不是產(chǎn)生推力。很多直升飛機使用一個渦輪軸氣體渦輪發(fā)動機。另外,渦輪軸發(fā)動機在大飛機上廣泛用作輔助動力裝置(APU)。
性能對比
對比往復式發(fā)動機和不同類型渦輪發(fā)動機的性能是可能的。然而,要準確的比較,往復式發(fā)動機必須使用推力馬力(即有用馬力)而不是制動馬力,渦輪發(fā)動機必須使用凈推力。此外,飛機設計配置和大小必須基本相同。
1) BHP-制動馬力是實際傳遞到輸出軸的馬力。制動馬力是實際可用的馬力。
2) 凈推力-渦輪噴氣發(fā)動機或者渦輪風扇發(fā)動機產(chǎn)生的推力。
3) THP-推進馬力是渦輪噴氣發(fā)動機或者渦輪風扇發(fā)動機產(chǎn)生的推力的等效馬力。
4) ESH-就渦輪螺旋槳發(fā)動機來說,-等效軸馬力是傳遞到螺旋槳的軸馬力(SHP)和排氣產(chǎn)生的推進馬力之和。
圖5-37顯示了四種類型發(fā)動機的凈推力隨空速增加的對比情況。這個圖只用于說明目的,不是特定型號的發(fā)動機的。四種類型的發(fā)動機是:
往復式發(fā)動機
渦輪機,螺旋槳組合(渦輪螺旋槳發(fā)動機)
渦輪風扇發(fā)動機
渦輪噴氣發(fā)動機(純粹的噴氣發(fā)動機)
這個對比是通過描繪每個發(fā)動機的性能曲線,它顯示了最大飛機速度隨所用發(fā)動機類型的不同如何變化的。因為這個圖只是為了對比,凈推力,飛機速度和阻力的數(shù)值就沒有包含。

四種發(fā)動機基于凈推力的對比使其性能能力很明顯。在直線A左邊的速度范圍內(nèi),往復式發(fā)動機勝過其他三種類型。在直線C的左側(cè)范圍渦輪螺旋槳發(fā)動機勝出渦輪風扇發(fā)動機。在直線F的左側(cè)范圍內(nèi)渦輪風扇發(fā)動機勝出渦輪噴氣發(fā)動機。在直線B的右側(cè)范圍渦輪風扇發(fā)動機勝出往復式發(fā)動機,在直線C的右側(cè)渦輪風扇發(fā)動機勝出渦輪螺旋槳發(fā)動機。直線D的右側(cè)渦輪噴氣發(fā)動機勝出往復式發(fā)動機,直線E的右側(cè)渦輪噴氣發(fā)動機勝出渦輪螺旋槳發(fā)動機,在直線F的右側(cè)它勝出了渦輪風扇發(fā)動機。
飛機阻力曲線和凈推力曲線的交點是最大飛機速度所在點。從每個點到圖的橫軸的垂直線說明渦輪噴氣飛機可以達到的最大速度比裝配其他類型發(fā)動機的飛機更高。裝配渦輪風扇發(fā)動機的飛機比裝配渦輪螺旋槳或者往復式發(fā)動機的飛機將達到更高的最大速度。
渦輪發(fā)動機儀表
指示潤滑油壓力,潤滑油溫度,發(fā)動機速度,排氣溫度和燃油流量的發(fā)動機儀表對于渦輪發(fā)動機和往復式發(fā)動機都是普通的。然而,有一些儀表是渦輪發(fā)動機特有的。這些儀表指示發(fā)動機的發(fā)動機壓力比,渦輪機輸送壓力,和扭矩。另外,大多數(shù)燃氣渦輪發(fā)動機有多個溫度敏感儀表,稱為熱電偶,它向飛行員提供渦輪節(jié)內(nèi)部和周圍的溫度讀數(shù)。
發(fā)動機壓力比
發(fā)動機壓力比儀表用于指示渦輪噴氣或渦輪風扇發(fā)動機的輸出功率。EPR是渦輪機排氣壓力和壓縮段進氣壓力的比值。壓力測量由安裝在發(fā)動機進氣口和排氣口的探頭記錄下來。一旦收集到數(shù)據(jù),就會被送到一個差壓變換器,它被指示在駕駛艙的EPR儀表上。
EPR系統(tǒng)的設計會自動的補償空速和高度的影響。然而,環(huán)境溫度的變化要求對EPR指示進行校正來獲得準確的發(fā)動機功率設定。
排氣溫度
燃氣渦輪發(fā)動機中的一個限制因素是渦輪節(jié)的溫度。渦輪節(jié)的溫度必須密切監(jiān)視,以防渦輪葉片和其他排氣節(jié)部件的過熱。一個監(jiān)視渦輪節(jié)溫度的常用方法就是使用排氣溫度(EGT)表。EGT是一個用于監(jiān)視發(fā)動機總體運行狀況的發(fā)動機運行限制。

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