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1、,遨巴壁砰一一一一——国外新概念吸气—式发动机的发展北京航空航天大学能源与动力工程学院刘火星刘宝杰陈恐章以航空发动机为代表的吸气式发动机已取得了巨大的成就,有些新概念航空发动机已进入初步应用阶段,并呈现出和常规发动机相结合的态势。这种相互融合的发展趋势是今后新概念航空发动机应用的主要方向之一动机在经历了活塞式发动机主宰航空机所用的发动机和当前的巨型动力,喷气式发动机带来革命性的飞客机所用的发动机对比表,可以跃,四代喷气战斗机动力的大幅度进直观地体会到民肮推进技术的发展成步,大涵道比涡扇发动机带来民航飞就。采用了当时最先进,,机越洋飞行等发展阶段后已进入了的喷气发动机即双转子涡喷发
2、更多地考虑人们对安全性、环保和经动机选用的动力之一是和济性等方面要求的阶段。同时,一系共同研制的系列大涵道列新概念发动机正在向人们走来高比双转子涡扇发动机。两种发动机在超音速发动机、脉冲爆震发动机、微寿命、可靠性、污染物排放和噪音等尺度发动机、冲压转子发动机等建立方面都有很大的差异。在新观念、新思路、新技术和新材料在未来一二十年内,民航推进技基础上的新型发动机发展迅速,有些术将跨上几个新台阶,进而发生质的已取得重大进展。这些新概念发动机飞跃。下文分别介绍在未来二三十年有两条不同的航空航天推进途,,,将是人类征服空间和时间的更有力的中有可能应用的革新技术以展示燃径即吸气式推进和火箭
3、推进它们,。分别对应于吸空气发动机和火箭喷气武器也必将引领吸气式发动机走向气涡轮发动机的进一步发展。发动机。吸空气发动机简称吸气式发广阔的未来抑制噪声技术动机,它必须从大气中吸进空气作为发动机的噪声主要有风扇压世纪民用航空推进技术、燃料的氧化剂助燃剂,所以不能气机噪声涡轮和燃烧噪声及喷气噪。到稠密大气层之外的空间工作,只能世纪年代的客声民用高涵道比发动机的噪声主要作为航空器的发动机,一般所说的航表发动机和发动机性能比较空发动机即指这类发动机。根据吸气式发动机工作原理的不同,吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机和冲压喷气式发动机等。火箭喷气发动机是一种不依赖空气工作的发动
4、机,由于航天器需要飞到大气层外,所以必须安装这种发动机,它也可用作航空器的助推动力。经过一个多世纪的发展,吸气式发动机已取得了辉煌的成绩。航空发航空制造技术·年第期一一一一一一一一哑绍靶整皇·将采用陶瓷基复合材料。普惠公司巨型客机推进方案未来的巨型正在进行与众不同的减少污染客机可能采用高效翼型,如翼身融合,,,物的研究减少燃油空气在燃烧室体机翼横截面变得非常大由机翼·。罗“。中的停留时间罗公司发展的第上分布的许多台发动机提供动力”脉冲爆震发动机日脉冲爆五阶段燃烧室使排放比。,年的标准低一目前国外震发动机技术是目前航空推进领域的尾缘吹气式风扇转子的空心叶片,,正在研究其他的低污染燃
5、烧室包发展热点之一它可使发动机的效率来自风扇。目前,降低民用发动机风括分级燃烧室、贫油预混合预蒸提高,生产成本降低,并有,扇噪声采用的技术有提高涵道比发燃烧室和富油燃烧快速掺混贫使燃油消耗降低及单位推力提使发动机的排气速度降低降低叶尖油燃烧室、变几何燃烧室等。高的潜力。另外,运动零件的数切线速度、选择合适的转子叶片数目推进系统结构形式的革新目可大大减少。目前,国外正在研究和合适的间距采用吸声衬垫和长的分布式发动机分布式发动机包脉冲爆震混合推进技术,即利用一整流罩对转风扇技术采用流动控括在飞机机翼或机身上安装的小型或取代民用超音速运输机的加力燃烧。,,制降噪技术等另一个抑制噪声的技
6、微型发动机或者嵌入飞机表面进行室或者作为与普通燃气涡轮发动机,。术是主动控制技术该技术如果在与流量环流控制并提供推力的超微型部件相连的燃烧室·固定和旋转部件间的干扰相对应的特发动机。这种发动机的优点是用小美国普惠公司已对一种飞行尺。,有频率下使用将非常有效上图是一型到微型发动机的分布式推进系统吸寸的导弹用进行了试验单管的,,种利用尾缘吹气来降低风扇噪声的叶取附面层可使飞机的总燃料消耗减爆震频率已达到并产生了,。片可大大减少转子一静子间的干少一之多用超微型发动机给的推力公司采,。扰并可降低宽带噪声低动量附面层流动充能的混合系统可用液体燃料的产生了超过附面层抽吸技术进一步获得性能方面
7、的好处超微型的推力。抽吸能够有效提高附面层抵抗逆发动机可提供分布式推进并具有更高燃油基本结构和新能源新动力,压梯度的能力这项技术最近被麻省推重比的潜力分布式发动机将使多革新理工学院用于研制超高级压种性能更好、运行效率更高的有吸引燃料电池是一种不经过燃烧,将比的风扇和压气机。实施的超力的飞机机体结构成为可能更大的氢直接转化为电能和热量的电化学设高效发动机技术计划中也有发动机生产率、更低的研制成本和更备,燃料电池的效率达到内燃发动机在转子叶片表面的分离位置吹除附面短的研制周期以及层的
