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飛行員航空知識手冊 航空知識手冊全集

時間:2011-04-08 11:31來源:網絡 作者:航空 點擊:


通過渦輪風扇發動機的進氣道空氣通常被分成兩個分離的氣流。一個氣流通過發動機的中心部分,而另一股氣流從發動機中心旁路通過。正是這個旁路的氣流才有術語“雙路式渦輪噴氣發動機”。渦輪風扇發動機的函道比(bypass ratio)是指通過風扇的氣流質量和通過發動機中心的氣流質量之比。
渦輪軸發動機
第四種常規類型的噴氣發動機是渦輪軸發動機。它把動力傳遞到一個不是驅動螺旋槳的軸上。渦輪噴氣發動機和渦輪軸發動機的最大區別是在渦輪軸發動機上,膨脹氣體產生的大多數能量是用于驅動一個渦輪而不是產生推力。很多直升飛機使用一個渦輪軸氣體渦輪發動機。另外,渦輪軸發動機在大飛機上廣泛用作輔助動力裝置(APU)。
性能對比
對比往復式發動機和不同類型渦輪發動機的性能是可能的。然而,要準確的比較,往復式發動機必須使用推力馬力(即有用馬力)而不是制動馬力,渦輪發動機必須使用凈推力。此外,飛機設計配置和大小必須基本相同。
1) BHP-制動馬力是實際傳遞到輸出軸的馬力。制動馬力是實際可用的馬力。
2) 凈推力-渦輪噴氣發動機或者渦輪風扇發動機產生的推力。
3) THP-推進馬力是渦輪噴氣發動機或者渦輪風扇發動機產生的推力的等效馬力。
4) ESH-就渦輪螺旋槳發動機來說,-等效軸馬力是傳遞到螺旋槳的軸馬力(SHP)和排氣產生的推進馬力之和。
圖5-37顯示了四種類型發動機的凈推力隨空速增加的對比情況。這個圖只用于說明目的,不是特定型號的發動機的。四種類型的發動機是:
往復式發動機
渦輪機,螺旋槳組合(渦輪螺旋槳發動機)
渦輪風扇發動機
渦輪噴氣發動機(純粹的噴氣發動機)
這個對比是通過描繪每個發動機的性能曲線,它顯示了最大飛機速度隨所用發動機類型的不同如何變化的。因為這個圖只是為了對比,凈推力,飛機速度和阻力的數值就沒有包含。

四種發動機基于凈推力的對比使其性能能力很明顯。在直線A左邊的速度范圍內,往復式發動機勝過其他三種類型。在直線C的左側范圍渦輪螺旋槳發動機勝出渦輪風扇發動機。在直線F的左側范圍內渦輪風扇發動機勝出渦輪噴氣發動機。在直線B的右側范圍渦輪風扇發動機勝出往復式發動機,在直線C的右側渦輪風扇發動機勝出渦輪螺旋槳發動機。直線D的右側渦輪噴氣發動機勝出往復式發動機,直線E的右側渦輪噴氣發動機勝出渦輪螺旋槳發動機,在直線F的右側它勝出了渦輪風扇發動機。
飛機阻力曲線和凈推力曲線的交點是最大飛機速度所在點。從每個點到圖的橫軸的垂直線說明渦輪噴氣飛機可以達到的最大速度比裝配其他類型發動機的飛機更高。裝配渦輪風扇發動機的飛機比裝配渦輪螺旋槳或者往復式發動機的飛機將達到更高的最大速度。
渦輪發動機儀表
指示潤滑油壓力,潤滑油溫度,發動機速度,排氣溫度和燃油流量的發動機儀表對于渦輪發動機和往復式發動機都是普通的。然而,有一些儀表是渦輪發動機特有的。這些儀表指示發動機的發動機壓力比,渦輪機輸送壓力,和扭矩。另外,大多數燃氣渦輪發動機有多個溫度敏感儀表,稱為熱電偶,它向飛行員提供渦輪節內部和周圍的溫度讀數。
發動機壓力比
發動機壓力比儀表用于指示渦輪噴氣或渦輪風扇發動機的輸出功率。EPR是渦輪機排氣壓力和壓縮段進氣壓力的比值。壓力測量由安裝在發動機進氣口和排氣口的探頭記錄下來。一旦收集到數據,就會被送到一個差壓變換器,它被指示在駕駛艙的EPR儀表上。
EPR系統的設計會自動的補償空速和高度的影響。然而,環境溫度的變化要求對EPR指示進行校正來獲得準確的發動機功率設定。
排氣溫度
燃氣渦輪發動機中的一個限制因素是渦輪節的溫度。渦輪節的溫度必須密切監視,以防渦輪葉片和其他排氣節部件的過熱。一個監視渦輪節溫度的常用方法就是使用排氣溫度(EGT)表。EGT是一個用于監視發動機總體運行狀況的發動機運行限制。

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