当前位置:网站首页 >> 汽车

桨扇发动机这款高效神器为何只有一种飞机在

时间:2019-07-13 02:50:04 来源:互联网 阅读:0次

桨扇发动机这款高效神器,为何只有一种飞机在用

桨扇发动机这款高效神器,为何只有一种飞机在用 首页多彩生活娱乐八卦汽车世界科技产业数码新品游戏动漫体坛风云军情解码社会万象健康养生 首页 / 多彩生活 / 桨扇发动机这款高效神器,为何只有一种飞机在用 桨扇发动机这款高效神器,为何只有一种飞机在用 Posted on 2015年7月5日 by new_notlee in 多彩生活 剑走偏锋效率奇高的桨扇,为何仅一种飞机在用?航空发动机分很多种,其中有一种,叫做桨扇发动机,它的耗油率奇低,但是世界上目前只有一种运输机在用,这是为什么?还有,其原理跟其他发动机有什么不同?核心机要想了解桨扇发动机的原理,我们得从“核心机”开始,虽然航空发动机种类很多,但它们基本上都是由核心机演变而来的。下面,寒木就跟大家一起“演变”一下,水平有限,不足之处,请多谅解。上图是“涡轮喷气发动机”,简称“涡喷发动机”。可以看到,它主要由5部分组成,其中,压气机、燃烧室和涡轮机是技术含量,同时也是关键的3个部分。所以,人们又把“压气机、燃烧室和涡轮机”称为核心机。把核心机做不同的改装,就成了不同种类的航空发动机。现在,咱们开始“改装”。上图是“涡轮风扇发动机”的简单示意图,简称“涡扇发动机”。可以看到,它是在核心机的基础上,也就是在压气机的前面加了一个大风扇得来的。从图上可知,涡扇发动机有两个空气通道,这就涉及到了涵道的概念。军迷们对涵道比较了解,但大部分人还是不清楚,咱们就简单说说涵道,以及涵道比。涡扇发动机的两个空气通道分别为中间的一个,喷出来的主要是高温燃气,而外面一圈的为第二个,喷出来的是温度相对较低的气流。因此,如上图,里面的称为内涵道,外面的称为外涵道。而涵道比,就很容易理解了,它是外涵道与内涵道空气流量的比值。通常有这样的规律,涵道比越大越省油,经济性就越好,高涵道比的发动机在低于音速(亚音速)时有非常好的能效,通常用于客机、运输机等。既然涵道比越大越省油,那么我们很容易想到一个好办法,那就是把前面的风扇再继续做大一些,像下面这种:上图是涡轮螺旋桨发动机示意图,它把核心机的轴延长出来,外加一个变速齿轮,然后接上一个更大的风扇,于是,它成了“涡轮螺旋桨发动机”,简称“涡桨发动机”。比如下图的“C-130”大力神运输机,就是使用涡桨发动机,在士兵的对比下,可以看出风扇的大小程度。还有我国的“运-8”运输机也是采用涡桨发动机。以及下图俄罗斯的战略轰炸机“图-95”,同样也是采用涡桨发动机,等等。虽然,涡桨发动机的燃油效率通常要高于涡扇发动机,但是,使用涡桨发动机的飞机。其速度跟使用涡扇发动机的飞机比起来,要低。原因有两点:一是,涡桨发动机风扇的叶片比较大,这带来的后果是,转速不能太快。这不难理解,相同转速下,叶片越长,叶尖的速度就越大。如果不限制转速,当涡桨发动机的叶片接近音速时,就会导致音障的发生,产生的激波降低了发动机的效率。也正因此,绝大部分涡桨飞机的速度通常在700千米每小时,但一些设计新颖的发动机除外,比如俄罗斯的Tu-95和Tu-142重型飞机。可以接近音速飞行,大约926千米每小时。二是,因为涡轮转速很快,如果比较大的螺旋桨直接按照这个转速旋转,估计会崩溃,所以涡轮与螺桨之间需要有一个变速齿轮,以此降低螺旋桨转速,使其叶端不超过音速。这个变速齿轮一是增加了重量,二是多少会带来一些功率上的损耗。为了解决以上问题,即获得速度更快耗油率又很低的发动机,各航空大国从上个世纪就开始投入财力研制这样一种发动机,这就是桨扇发动机。上图是桨扇发动机的动画示意图。燃油燃烧产生的动力绝大部分用来吹动后面的桨叶,这是桨扇发动机燃油经济很卓越的原因之一。本质上,我们可以把其看成是涵道比超高的涡轮喷气发动机。跟涡扇发动机相比,它少了变速齿轮,即少了一个减速器,结构更加紧凑。桨扇发动机的叶片转速很高,这就要求其叶片短小,但叶片短小的话必然动力不足,为此,只有增加更多的叶片。所以,我们看到的桨扇发动机,大都是下图这样子。上图是“安-70”运输机上使用的D-27桨扇发动机。“安-70”运输机由乌克兰与俄罗斯共同研制开发。这种飞机因为使用了桨扇发动机,推力足,同时燃油经济性好,与同类型的军用运输机相比,其货仓设计得更大,可以直接运载直升机等大型武器。在接受乌克兰《航空时代》杂志采访时,负责研制“安-70”的设计局总经理别林斯基说,同样一批装备,安-70只需90架次就可以运完,而C-130J用50架次只能运完21%的装备,伊尔-76MD用60架次也只能运完62.5%的装备。这样一来,在需要快速反应的局部冲突中,只需动用安-70就能应付全部运输任务了,而C-130J和伊尔-76MD无法单独胜任,必须有更大的运输机提供支援。不少人容易把图-95的发动机看成是桨扇发动机,其实不是,图-95还是涡桨发动机,只是采用了“同轴反转螺旋桨”而已。其缺点是噪音大,据说,图-95从大海上空飞过时,深海中美国的潜艇都能听到。下面的视频是图-95发动机的特写,可以感受其噪音:优点与缺点上世纪七八十年代,美、英、法等国家都开展了桨扇发动机的研究工作。而美国通用电气公司曾在一架飞机上,使用两种发动机进行对比试飞,结果,使用桨扇发动机时油耗下降了49%。虽然只是试验,现实中,桨扇发动机的油耗经济性难以高出这么多,但不管怎样,这告诉我们一个事实,桨扇发动机的油耗很小。装配桨扇发动机的安-70,其以巡航速度飞行时,油耗比现役运输机上使用的涡喷发动机要少20%~30%。油耗经济性好,只是一方面,它的另一个优点是,推力大,能让飞机以更快速度飞行。然而,万事万物都有两面性,同理,每一种发动机都有其优点,也必然会有其不足之处。桨扇发动机的缺点是,噪声比较大。这让其难以在客机上进行推广,因为航空公司追求的是低噪音,然后才是省油。加上桨扇发动机研制较晚,跟其他种类的发动机相比,它在技术上还有待发展,还没有达到炉火纯青的地步,所以目前,全球现役飞机中,只有安-70运输机在使用桨扇发动机。但是,不管桨扇发动机未来如何,我们都应该乐见其成,因为它代表了,代表了发动机研制上的不同道路!————————————— 文章导航Previous Previous post: 张柏芝、谢霆锋和王菲,怎么都能在一起!下一条 Next post: ​北斗定位可达毫米级,会对我们生活有什么影响? 本站CDN由UPYUN又拍云强力驱动. 关于我们 | 加入我们 | 联系我们 | 版权声明 © 爪游控 版权所有. 陕ICP备号-1 Top

泉州治疗性病医院哪好
湖州康复医学科医院哪家好
来宾有哪些小儿内科医院
武威有哪些中医肿瘤科医院

相关文章

一周热门

热点排行

热门精选

友情链接:
媒体合作:

Copyright (c) 2011 八零CMS 版权所有 备案号:京ICP0000001号

网站地图