航空航天技术基础论文

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1、航空航天技术基础论文学院：机电工程学院学号：000000000姓名：****我们都知道，发动机是飞行器的动力源，相当于飞行器的心脏，它的性能对飞行器的发展有着非常重要的影响。可以说，飞行器的发展是伴随着发动机的发展而发展的，飞行器的每一个里程碑都与发动机的发展有着密切的练习。通过本学期的学习，让我对发动机有了一个清晰的认识，下面从三个方面介绍一下发动机的知识。发动机的分类及特点。飞行器发动机的种类很多，其用途也各不相同。通常可以按发动机产生推力原理和工作原理的不同将发动机分为如下四大类，活塞式发动机，空

2、气喷气发动机，火箭发动机，组合发动机。活塞式发动机是依靠活塞在汽缸中作往复运动，使气体工质完成热力循环，并将燃料的部分化学能转化为机械功的动力装置。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气（汽油和空气）进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞（俗称电嘴），以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高，所以气缸外壁上有许多散热片，用以扩大散热而积。气缸在发动机壳体（机匣）上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9个、14

3、个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况卜气缸数目越多发动机功率越人。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动，并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用來连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时，通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。喷气发动机是一种利用燃汽从尾部高速喷出时所产生的反冲作用推动机身前进的发动机，其效率可达50-60%o早期的飞机都是用活塞式汽油机做发动机，现在除少数用于教练、农用等小型飞机外已很少应用，代Z而起的是功率大、速度高、使用空气喷气发动机的飞机。这种发动机

4、工作时，空气从前边的进气口进入，接着由带有叶片的叶轮压气机对空气进行压缩，使具压强增大，温度升高。被圧缩的空气在燃烧室内喷入的液体燃料汇合而燃烧。燃烧产生的高温高圧燃气先是推动涡轮以带动圧气机转动，然后从尾部排气管以很高的速度喷出，从而产生反冲作用，使飞机高速前进，装有空气喷气发动机的飞机的速度可以达到或超过咅速。火箭发动机是喷气发动机的一种，将推进剂箱或运载工具内的反应物料（推进剂）变成高速射流，由于牛顿第三定律而产生推力。火箭发动机可用于航天器推进，也可用于导弹等地面应用。大部分火箭发动机都是内燃机

5、，也有非燃烧形式的发动机。液体火箭通过泵将氧化剂和燃料分别泵入燃烧室，两种推进剂成分在燃烧室混合并燃烧。而固体火箭的推进剂事先混合好放入储存室，工作时储存室就是燃烧室。固液混合火箭使用固休和液体混合的推进剂或气体推进剂，也有使用高能电源将惰性反应物料送入热交换机加热，这就不需要燃烧室。组合发动机就是由两种发动机组合而成的发动机。发展组合发动机的忖的在于使飞行器在不同的飞行条件下都能得到良好的推进性能。通常可用的组合发动机有三种。（1）火箭冲压发动机：用火箭发动机作为冲压发动机的高压燃气发生器，它可以在较

6、大的空气燃料比范围内工作，适宜于超咅速飞行。（2）涡轮冲压发动机：由涡轮喷气发动机（或涡轮风扇发动机）与冲压发动机组合而成，前者的加力燃烧室同时也是后者的燃烧室。涡轮冲压发动机兼有涡轮喷气发动机在小马赫数时的高效率和冲压发动机在马赫数大于3时的优越性能。（3）涡轮火箭发动机：用火箭发动机作为涡轮喷气发动机的燃气发生器，它的单位迎面推力大，但耗油率高。此外，还有液氮蒸气火箭涡轮发动机、带液化空气的火箭涡轮发动机二：发动机发展现状。航空发动机从上世纪30年代的活塞发动机起，经历了涡轮喷气发动机■涡轮风扇发动

7、机■桨扇发动机•变循环发动机•垂直起落多用途战斗机发动机的发展历程，使战斗机飞行速度达到3倍以上音速(M>3),飞行高度可达30km以上。推重比达到10。21世纪初，笫四代歼击机己实现了超音速巡航、隐身，耐久性提高了两倍，寿命期费用降低25%以上，其涡轮前温度已达1700°C以上。现代航空发动机推重比8一代发动机的技术特点。推重比RW是衡量发动机技术先进性的综合指标。美国F100和俄罗斯AL314)发动机是典型代表。可以看出以F100和314)及具改进型为代表的现役航空发动机的特点可概括为(2)高涡轮进

8、口温度，军用型为1400°C左右泯用型>1300°C;(3)耗油率逐渐降低，如F100耗油率为0.7kg/daN.h,而Fl00-229为0.66kg/daN.ho加力状态耗油率从2.55kg/daN.h降到2.Okg/daN.h。它的降低直接增加E机航程或减少燃料储备，从而使飞机的直接使用费用明显降低;(4)贯彻结构完整性设计，改善了可靠性和耐久性。如改进后的F100-PW・220发动机寿命达到4300个循环，空中停车率减少到0.2次/1