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1、噴氣式發(fā)動機噴氣發(fā)動機原理簡介1噴氣式發(fā)動機分類渦輪噴氣式發(fā)動機完全采用燃氣噴氣產(chǎn)生推力的噴氣發(fā)動機是渦輪噴氣發(fā)動機。這種發(fā)動機的推力和油耗都很高。適合于高速飛行。也是最早的噴氣發(fā)動機。離心式渦輪噴氣發(fā)動機使用離心葉輪作為壓氣機。這種壓氣機很簡單，適合用比較差的材料制作，所以在早期應(yīng)用很多。但是這種壓氣機阻力很大，壓縮比低，并且發(fā)動機直徑也很大，所以現(xiàn)在已經(jīng)不再使用這種壓氣機。軸流式渦輪噴氣發(fā)動機使用扇葉作為壓氣機。這樣的發(fā)動機克服了離心式發(fā)動機的缺點，因此具有很高的性能。缺點是制造工藝苛刻?，F(xiàn)在的高空高速飛機依
2、然在使用軸流式渦噴發(fā)動機。渦輪風扇發(fā)動機一臺渦扇發(fā)動機的一級壓氣機主條目：渦輪風扇發(fā)動機2噴氣式發(fā)動機在軸流式渦噴發(fā)動機的一級壓氣機上安裝巨大的進氣風扇的發(fā)動機。一級壓氣機風扇因為體積大，除了可以壓縮空氣外，還能當作螺旋槳使用。渦輪風扇發(fā)動機的燃油效率在跨音速附近比渦輪噴氣發(fā)動機要高。渦輪軸發(fā)動機主條目：渦輪軸發(fā)動機渦輪軸發(fā)動機類似渦槳發(fā)動機，但擁有更大的扭矩，并且他的輸出軸和渦輪軸是不平行的(一般是垂直)，輸出軸減速器也不在發(fā)動機上。所以他更類似于飛機上用的燃氣輪機。渦軸發(fā)動機的大扭矩使他經(jīng)常用于需要帶動大螺旋
3、槳的直升機。它的結(jié)構(gòu)和車用燃氣輪機區(qū)別不大。[1]渦輪噴氣發(fā)動機(Turbojet)（簡稱渦噴發(fā)動機）是一種渦輪發(fā)動機。特點是完全依賴燃氣流產(chǎn)生推力。通常用作高速飛機的動力。油耗比渦輪風扇發(fā)動機高。渦噴發(fā)動機分為離心式與軸流式兩種，離心式由英國人弗蘭克·惠特爾爵士于1930年取得發(fā)明專利，但是直到1941年裝有這種發(fā)動機的3噴氣式發(fā)動機飛機才第一次上天，沒有參加第二次世界大戰(zhàn)，軸流式誕生在德國，并且作為第一種實用的噴氣式戰(zhàn)斗機Me-262的動力參加了1944年末的戰(zhàn)斗。相比起離心式渦噴發(fā)動機，軸流式具有橫截面小，
4、壓縮比高的優(yōu)點，但是需要較高品質(zhì)的材料——這在1945年左右是不存在的。當今的渦噴發(fā)動機均為軸流式。一個典型的軸流式渦輪噴氣發(fā)動機圖解（淺藍色箭頭為氣流流向）圖片注釋:1-吸入,2-低壓壓縮,3-高壓壓縮,4-燃燒,5-排氣,6-熱區(qū)域,7-渦輪機,8-燃燒室,9-冷區(qū)域,10-進氣口4噴氣式發(fā)動機結(jié)構(gòu)離心式渦輪噴氣發(fā)動機的原理示意圖圖片注釋:順時針依次為:離心葉輪（壓縮機），軸，渦輪機，噴嘴，燃燒室軸流式渦輪噴氣發(fā)動機的原理示意圖圖片注釋:順時針依次為:壓縮機，渦輪機，噴嘴，軸，燃燒室進氣道軸流式渦噴發(fā)動機的主
5、要結(jié)構(gòu)如圖，空氣首先進入進氣道，因為飛機飛行的狀態(tài)是變化的，進氣道需要保證空氣最后能順利的進入下一結(jié)構(gòu)：壓氣機（compressor）。進氣道的主要作用就是將空氣在進入壓氣機之前調(diào)整到發(fā)動機能正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在超音速飛行時，機頭與5噴氣式發(fā)動機進氣道口都會產(chǎn)生激波（shockwave），空氣經(jīng)過激波壓力會升高，因此進氣道能起一定的預壓縮作用，但是激波位置不適當將造成局部壓力的不均勻，甚至有可能損壞壓氣機。所以一般超音速飛機的進氣道口都有一個激波調(diào)節(jié)錐，根據(jù)空速的情況調(diào)節(jié)激波的位置。兩側(cè)進氣或機腹進氣的飛機由于進氣
6、道緊貼機身，會受到附面層（boundarylayer，或邊界層）的影響，還會附帶一個附面層調(diào)節(jié)裝置。所謂附面層是指緊貼機身表面流動的一層空氣，其流速遠低于周圍空氣，但其靜壓比周圍高，形成壓力梯度。因為其能量低，不適于進入發(fā)動機而需要排除。當飛機有一定迎角（angleofattack，AOA）時由于壓力梯度的變化，在壓力梯度加大的部分（如背風面）將發(fā)生附面層分離的現(xiàn)象，即本來緊貼機身的附面層在某一點突然脫離，形成湍流。湍流是相對層流來說的，簡單說就是運動不規(guī)則的流體，嚴格的說所有的流動都是湍流。湍流的發(fā)生機制、過程
7、的模型化現(xiàn)在都不太清楚。但是不是說湍流不好，在發(fā)動機中很多地方例如在燃燒過程就要充分利用湍流。壓氣機壓氣機由定子（stator）葉片與轉(zhuǎn)子（rotor）葉片交錯組成，一對定子葉片與轉(zhuǎn)子葉片稱為一級，定子固定在發(fā)動機框架上，轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子軸與渦輪相連?，F(xiàn)役渦噴發(fā)動機一般為8－12級壓氣機。級數(shù)越多6噴氣式發(fā)動機越往后壓力越大，當戰(zhàn)斗機突然做高機動時，流入壓氣機前級的空氣壓力驟降，而后級壓力很高，此時會出現(xiàn)后級高壓空氣反向膨脹，發(fā)動機工作極不穩(wěn)定的狀況，工程上稱為“喘振”，這是發(fā)動機最致命的事故，很有可能造成停車甚至結(jié)構(gòu)
8、毀壞。防止“喘振”發(fā)生有幾種辦法。經(jīng)驗表明喘振多發(fā)生在壓氣機的5，6級間，在次區(qū)間設(shè)置放氣環(huán)，以使壓力出現(xiàn)異常時及時泄壓可避免喘振的發(fā)生?；蛘邔⑥D(zhuǎn)子軸做成兩層同心空筒，分別連接前級低壓壓氣機與渦輪，后級高壓壓氣機與另一組渦輪，兩套轉(zhuǎn)子組互相獨立，在壓力異常時自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，也可避免喘振。燃燒室與渦輪空氣經(jīng)過壓氣機壓縮后進入燃燒室與煤油混合燃燒，膨脹做功；緊接著流過渦輪，推動
