第09章-飞行器动力装置-航空概论

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1、第九章飞行器动力装置概述§9.1活塞式航空发动机§9.4燃气涡轮发动机回总目录§9.3脉动式、冲压式发动机§9.2火箭发动机概述航空发动机是将航空燃料中所含的化学能量转变为热能再转化成机械能的热力机械。航空发动机的性能对飞机的性能影响很大。评定航空发动机品质的主要指标有：性能参数——推重比、耗油率等可靠性耐久性……§9.1活塞式航空发动机§9.1(1)活塞式航空发动机一般以汽油为燃料，带动螺旋桨，由螺旋桨产生推（拉）力为飞机提供动力。所以，作为飞机的动力装置时，发动机与螺旋桨是不能分割的。§9.1(2)活塞式航空发动机的主要构件气缸活塞连杆曲轴进、排气活门机匣§9.1

2、(3)活塞冲程当活塞在气缸中移动时，它相对曲轴有两个极限位置：活塞离曲轴中心最远的位置称为上死点，活塞离曲轴中心最近的位置称为下死点。上死点和下死点之间的距离称为活塞冲程。§9.1(4)活塞式航空发动机的工作原理绝大多数活塞式航空发动机的工作循环是由四个冲程组成的，称为四冲程发动机。即活塞在气缸内要经过四个冲程，依次是进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。进气压缩膨胀排气§9.1(5)活塞式发动机的气缸排列方式为满足功率要求并使发动机工作平稳，活塞式航空发动机一般都是多气缸组合构成的。依照气缸排列方式不同，可分为：直立型、V型、对立型、X型、星型等。§9.1(6)活

3、塞式发动机的优点经济性较好：不但耗油率低，而且单位功率的售价低；燃烧较完全，所以对环境的污染相对较小；噪音较小。目前，活塞式航空发动机仍广泛地应用于小型低速飞机。§9.1(7)农－5旅行者§9.2火箭发动机概述9.2.1火箭发动机的基本参数9.2.2火箭发动机的类型概述火箭发动机是我国劳动人民首先创造出来的。早在唐代初年(约在七世纪）火药就出现了，南宋时代火药用来制造烟火，其中包括“起花”。大约在十三世纪制成火箭。我国古代制造的火箭和起花所用的是黑色火药。它们的工作原理和现代的固体燃料火箭是一样的。火箭发动机的特点是不仅自带燃烧剂而且自带氧化剂。燃烧剂和氧化剂统称为推

4、进剂。由于火箭发动机的工作不依靠空气，因此它是大气层以外飞行和宇宙航行的主要动力装置。一推力二冲量、总冲三比冲、比推力压气机燃气涡轮燃烧室9.2.1火箭发动机的基本参数一推力火箭发动机的推力是作用在发动机内外表面各种力的何力。二冲量、总冲发动机的冲量决定于推力的大小和工作时间的长短。定义为推力对工作时间的积分。三比冲、比推力比冲是指火箭发动机燃烧一千克质量推进剂所产生的冲量。一液体火箭发动机二固体火箭发动机三电火箭发动机9.2.2火箭发动机的类型三核火箭发动机一液体火箭发动机按推进剂组元的数目，可分为单组元、双组元和三组元液体火箭发动机。双组元液体火箭发动机的推进剂包

5、括燃烧剂和氧化剂；工作时，专门的输送系统分别将它们送进燃烧室。所以液体火箭发动机包括推进剂输送系统、流量调节控制活门、推力室、冷却系统和固定零部件的发动机架。液体火箭发动机的特点发动机控制系统可对发动机的工作程序（发动机起动、工作。关机）和工作参数（指推力大小、推进剂的混合比）进行调节和控制。这一过程是按预定程序自动进行的。　　液体火箭发动机的优点是比冲高（25O～5OO秒），推力范围大（单台推力在1克力～700吨力）、能反复起动、能控制推力大小、工作时间较长等。液体火箭发动机主要用作航天器发射、姿态修正与控制、轨道转移等。二固体火箭发动机固体火箭发动机的主要特征之

6、一是推进剂直接充填在燃烧室内；推进剂燃烧产生能量，同时燃烧产物又作为工质经喷管排出产生推力。固体火箭发动机的特点固体火箭发动机与液体火箭发动机相比较，具有结构简单，推进剂密度大，推进剂可以储存在燃烧到中常备待用和操纵方便可靠等优点。缺点是“比冲”小。固体火箭发动机比冲在250～300秒，工作时间短，加速度大导致推力不易控制，重复起动困难，从而不利于载人飞行。固体火箭发动机主要用作火箭弹、导弹和探空火箭的发动机，以及航天器发射和飞机起飞的助推发动机。电火箭发动机电火箭发动机是利用电能加速工质，形成高速射流而产生推力的火箭发动机。电能由飞行器提供，一般由太阳能、核能、化学

7、能经转换装置得到。工质有氢、氮、氩、汞、氨等气体。电推力器的作用是将电能转换成工质的动能，使其产生高速喷气流而产生推力。电热火箭发动机利用电能加热（电阻加热或电弧加热）工质（氢、胺、肼等），使其气化；经喷管膨胀加速后，由喷口排出而产生推力。电火箭发动机的工质（汞、铯、氢等）从贮箱输入电离室被电离成离子，然后在电极的静电场作用下加速成高速离子流而产生推力。电磁火箭发动机是利用电磁场加速被电离工质而产生射流，形成推力。电火箭发动机具有极高的比冲（70O～250O秒）、极长的寿命（可重复起动上万次、累计工作可达上万小时）。但产生的推力小于10ON。这种发动