《航空发动机结构》PPT课件

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1、09:05NPU--ZhaoMing1目录绪论压气机涡轮燃烧室尾喷管总体结构受力分析航空发动机结构分析西北工业大学09:05NPU--ZhaoMing2概论发动机是飞机上的动力装置。自从人类尝试进行有翼飞行器飞行以来，经历了无数次失败，只是在使用了活塞式内燃机以后，才在20世纪初把第一架飞机送上蓝天。二战后,由于喷气发动机的迅速发展,活塞式发动机逐渐被淘汰。20世纪60年代，由于涡扇发动机的问世，大大降低了耗油率，才有可能设计制造成大型喷气飞机，大幅度提高载重量和航程。燃气涡轮发动机大大提高了战斗机的性能，使其飞

2、行速度达到2倍以上的音速。直到现在还被广泛应用于各种类型的飞机上。09:05NPU--ZhaoMing3航空发动机的作用航空发动机是航空器飞行的动力，也是航空事业发展的推动力；航空发动机是飞机性能、可靠性和成本的决定性因素；航空发动机的发展对冶金、机械、电子、仪表等行业的发展具有重要的带动和促进作用。09:05NPU--ZhaoMing4航空发动机研究工作的特点技术难度大一台发动机内有十几个部件和系统及数万个零件研制一种新的发动机需要1万小时的整机试验和10万小时的部件和系统试验。周期长先进发动机的研制周期为9-

3、15年，F119从1986年开始到2005年投入使用，前后达19年。费用高F119的研制费用超过20亿美元；发动机的研究和发展费用占航空总费用的1/4。09:05NPU--ZhaoMing5军用发动机设计要求A性能要求，包括地面台架性能和空中飞行性能（推力和耗油率）、起动性能、加减速性能、引气量、功率提取和过载；B适用性要求，包括发动机在飞行包线内稳定工作和油门杆使用不受限制，加力接通、切断不受限制，飞行状态变化、极限机动状态等时的发动机稳定工作；C结构和安装要求，包括安装节位置、外廓尺寸、重量和重心位置；09:

4、05NPU--ZhaoMing6D可靠性要求包括发动机寿命和工作循环、发动机各状态连续工作时间和平均故障时间；E维修性要求，包括发动机外场可更换件的更换时间、每飞行小时的平均维修工时和更换发动机时间等；F其他要求，如满足飞机隐身要求的红外信号和雷达反射特性以及飞行控制的矢量推力。09:05NPU--ZhaoMing7航空发动机分类：在过去的一个航空百年里，人类所使用的主要的航空发动机，可分为两大类:1、活塞式发动机冷却方式（液冷式、气冷式）。气缸排列方式(星形、V形、直列式、对列式、X形)2、空气喷气式发动机无压

5、气机（冲压式发动机、脉动式发动机）。有压气机（涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、浆扇发动机）。09:05NPU--ZhaoMing809:05NPU--ZhaoMing9航空燃气涡轮发动机的基本类型按照做功方式分五种基本类型涡轮喷气发动机（涡喷）（WP）涡轮螺浆发动机（涡浆）（WJ）涡轮风扇发动机（涡扇）（WS）涡轮轴发动机（涡轴）（WZ）螺浆风扇发动机（浆扇）(JS)09:05NPU--ZhaoMing101、WP主要部件：进气装置、压气机，燃烧室，燃气涡轮，尾喷管,(加力燃烧室)

6、特点：(1)涡轮只带动压气机压缩空气。(2)发动机的全部推力来自高速喷出的燃气所产生的反作用力。09:05NPU--ZhaoMing112、WJ主要部件：压气机,燃烧室,燃气涡轮,尾喷管,减速器特点：涡轮不仅带动压气机压缩空气，还带动螺浆产生拉力。发动机推力来自两个部分，一部分是由高速喷出的燃气所产生的反作用力（10%），一部分涡轮带动螺浆产生前进的拉力（90%）。09:05NPU--ZhaoMing123、WS主要部件：风扇、外涵道、内涵道（压气机、燃烧室、涡轮），尾喷管特点：发动机的推力是内外涵道气流反作用力

7、的总和。涵道比（流量比）：外、内涵道空气流量之比。09:05NPU--ZhaoMing134、WZ发动机主要部件：进气道、压气机、燃烧室、动力涡轮、自由涡轮、尾喷管特点：通常带有自由涡轮，而其他形式的涡轮喷气发动机一般没有自由涡轮。09:05NPU--ZhaoMing145桨扇发动机螺桨风扇发动机是一种介于涡扇发动机和涡桨发动机之间的一种发动机形式。它既可看作带除去外涵道的大涵道比涡扇发动机，又可看作高速先进螺桨的涡桨发动机，因而兼有前者飞行速度高和后者耗油率低的优点。目前正处于研究和实验阶段。桨扇发动机的概念研

8、究始于70年代中期。80年代后半期已完成地面和飞行验证试验，基本达到预期目标。由于航空公司的综合经济因素和公众接受心理等种种原因，桨扇发动机尚未进入实用阶段。09:05NPU--ZhaoMing15桨扇发动机的关键部件是先进高速螺桨，它带有多个宽弦、薄叶型的后掠桨叶，能在飞行马赫数0.8下保持较高的效率，见图1－6。桨扇由涡轮驱动，无涵道外壳，装有减速器，从这些来看它有一