航空航天技術(shù)基礎(chǔ)論文

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1、航空航天技術(shù)基礎(chǔ)論文學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院學(xué)號(hào)：000000000姓名：****我們都知道，發(fā)動(dòng)機(jī)是飛行器的動(dòng)力源，相當(dāng)于飛行器的心臟，它的性能對(duì)飛行器的發(fā)展有著非常重要的影響。可以說，飛行器的發(fā)展是伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展而發(fā)展的，飛行器的每一個(gè)里程碑都與發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展有著密切的練習(xí)。通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有了一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，下面從三個(gè)方面介紹一下發(fā)動(dòng)機(jī)的知識(shí)。發(fā)動(dòng)機(jī)的分類及特點(diǎn)。飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的種類很多，其用途也各不相同。通常可以按發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力原理和工作原理的不同將發(fā)動(dòng)機(jī)分為如下四大類，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，空

2、氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，組合發(fā)動(dòng)機(jī)?；钊桨l(fā)動(dòng)機(jī)是依靠活塞在汽缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使氣體工質(zhì)完成熱力循環(huán)，并將燃料的部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的動(dòng)力裝置。主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)、螺旋槳減速器、機(jī)匣等組成。氣缸是混合氣（汽油和空氣）進(jìn)行燃燒的地方。氣缸內(nèi)容納活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸頭上裝有點(diǎn)燃混合氣的電火花塞（俗稱電嘴），以及進(jìn)、排氣門。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸溫度很高，所以氣缸外壁上有許多散熱片，用以擴(kuò)大散熱而積。氣缸在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體（機(jī)匣）上的排列形式多為星形或V形。常見的星形發(fā)動(dòng)機(jī)有5個(gè)、7個(gè)、9個(gè)、14

3、個(gè)、18個(gè)或24個(gè)氣缸不等。在單缸容積相同的情況卜氣缸數(shù)目越多發(fā)動(dòng)機(jī)功率越人。活塞承受燃?xì)鈮毫υ跉飧變?nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并通過連桿將這種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。連桿用來連接活塞和曲軸。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的部件。曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過減速器帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生拉力。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用燃汽從尾部高速噴出時(shí)所產(chǎn)生的反沖作用推動(dòng)機(jī)身前進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，其效率可達(dá)50-60%o早期的飛機(jī)都是用活塞式汽油機(jī)做發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在除少數(shù)用于教練、農(nóng)用等小型飛機(jī)外已很少應(yīng)用，代Z而起的是功率大、速度高、使用空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)

4、工作時(shí)，空氣從前邊的進(jìn)氣口進(jìn)入，接著由帶有葉片的葉輪壓氣機(jī)對(duì)空氣進(jìn)行壓縮，使具壓強(qiáng)增大，溫度升高。被圧縮的空氣在燃燒室內(nèi)噴入的液體燃料匯合而燃燒。燃燒產(chǎn)生的高溫高圧燃?xì)庀仁峭苿?dòng)渦輪以帶動(dòng)圧氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后從尾部排氣管以很高的速度噴出，從而產(chǎn)生反沖作用，使飛機(jī)高速前進(jìn)，裝有空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)的速度可以達(dá)到或超過咅速?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，將推進(jìn)劑箱或運(yùn)載工具內(nèi)的反應(yīng)物料（推進(jìn)劑）變成高速射流，由于牛頓第三定律而產(chǎn)生推力?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)可用于航天器推進(jìn)，也可用于導(dǎo)彈等地面應(yīng)用。大部分火箭發(fā)動(dòng)機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)

5、，也有非燃燒形式的發(fā)動(dòng)機(jī)。液體火箭通過泵將氧化劑和燃料分別泵入燃燒室，兩種推進(jìn)劑成分在燃燒室混合并燃燒。而固體火箭的推進(jìn)劑事先混合好放入儲(chǔ)存室，工作時(shí)儲(chǔ)存室就是燃燒室。固液混合火箭使用固休和液體混合的推進(jìn)劑或氣體推進(jìn)劑，也有使用高能電源將惰性反應(yīng)物料送入熱交換機(jī)加熱，這就不需要燃燒室。組合發(fā)動(dòng)機(jī)就是由兩種發(fā)動(dòng)機(jī)組合而成的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)展組合發(fā)動(dòng)機(jī)的忖的在于使飛行器在不同的飛行條件下都能得到良好的推進(jìn)性能。通常可用的組合發(fā)動(dòng)機(jī)有三種。（1）火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)：用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓燃?xì)獍l(fā)生器，它可以在較

6、大的空氣燃料比范圍內(nèi)工作，適宜于超咅速飛行。（2）渦輪沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)：由渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（或渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)）與沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組合而成，前者的加力燃燒室同時(shí)也是后者的燃燒室。渦輪沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)兼有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在小馬赫數(shù)時(shí)的高效率和沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在馬赫數(shù)大于3時(shí)的優(yōu)越性能。（3）渦輪火箭發(fā)動(dòng)機(jī)：用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)作為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)獍l(fā)生器，它的單位迎面推力大，但耗油率高。此外，還有液氮蒸氣火箭渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、帶液化空氣的火箭渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)二：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀。航空發(fā)動(dòng)機(jī)從上世紀(jì)30年代的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)起，經(jīng)歷了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)■渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)

7、機(jī)■槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)?變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)?垂直起落多用途戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程，使戰(zhàn)斗機(jī)飛行速度達(dá)到3倍以上音速(M>3),飛行高度可達(dá)30km以上。推重比達(dá)到10。21世紀(jì)初，笫四代殲擊機(jī)己實(shí)現(xiàn)了超音速巡航、隱身，耐久性提高了兩倍，壽命期費(fèi)用降低25%以上，其渦輪前溫度已達(dá)1700°C以上。現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比8一代發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)。推重比RW是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)性的綜合指標(biāo)。美國F100和俄羅斯AL314)發(fā)動(dòng)機(jī)是典型代表。可以看出以F100和314)及具改進(jìn)型為代表的現(xiàn)役航空發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)可概括為(2)高渦輪進(jìn)

8、口溫度，軍用型為1400°C左右泯用型>1300°C;(3)耗油率逐漸降低，如F100耗油率為0.7kg/daN.h,而Fl00-229為0.66kg/daN.ho加力狀態(tài)耗油率從2.55kg/daN.h降到2.Okg/daN.h。它的降低直接增加E機(jī)航程或減少燃料儲(chǔ)備，從而使飛機(jī)的直接使用費(fèi)用明顯降低;(4)貫徹結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計(jì)，改善了可靠性和耐久性。如改進(jìn)后的F100-PW?220發(fā)動(dòng)機(jī)壽命達(dá)到4300個(gè)循環(huán)，空中停車率減少到0.2次/1