涡扇和涡喷不得不说的故事

Evolutions99 · 发表于 2008-8-12 18:08:23

让我们先看一下航空喷气式发动机的主要内部结构巴。。
首先是进气道，因进气道属机体结构，但必须与发动机一体化考虑否则发动机在一些条件下会产生如喘振等重大问题。
常见进气道种类。
1、机腹进气
常见机型：美制F-16战隼、中国J-10猛龙、欧洲战斗机EF2000台风

中国J-10

欧洲EF2000台风
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通用动力F-16战隼
2、两侧进气
代表机型：美制F-15鹰、F-14雄猫、F-22猛禽、中国J-8II、FC-1枭龙
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麦道F-15鹰
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格鲁门F-14雄猫
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洛克希德·马丁 F-22 猛禽

FC1枭龙

J-8II
3、翼下进气
此类进气比较特殊，仅有苏联飞机有所采用[大型飞机除外]
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苏霍伊 Su-27 侧卫
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米高扬-格列维奇设计局，贝里亚科夫设计，最后的米格战机——MiG29支点
4、肋部进气
代表机型：法国达索“阵风” 台湾“IDF”经国
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法国阵风

台湾“IDF”经国[此飞机被FF们戏称为“我不飞”（IDF=I don't fly），殊不知我们的货还不如它。]

涡轮喷气式发动机从前至后主要结构部件有低压压气机，高压压气机，燃烧室，涡轮，加力燃烧室，尾喷口。

涡轮风扇式发动机从前至后主要结构部件有低压风扇、高压风扇、低压压气机、高压压气机、燃烧室、涡轮、加力燃烧室、尾喷口。最主要的特点是具有风扇和内外函道

压气机对动力影响最大。
压气机分为两类，一种是轴流式压气机。一种是离心式压气机。

离心式压气机

轴流式压气机

轴流式压气机工作示意图
涡轮产生的动力通过传动轴带动压气机和风扇。由于压气机和风扇转速不同[如果同速度运转，为了减少激波提高风扇的工作效率，势必会大大的减低压气机效率]。所以使用两组涡轮分别带动压气机和风扇。因此大多现代涡扇发动机都是双轴的，三轴更好但增加结构复杂性重量大，仅英国的R&R既所谓的劳斯莱斯公司的产品是三轴的，而且当初因为搞三转子涡扇被搞得倒闭掉被收购了。
涡扇和涡喷最大的区别在于涡扇带有风扇和内外函道。不过也有特例，就是F-101。涡扇的外涵道气流是要和内涵道喷射流混合而产生推力，而F101的外涵道气流只是用于冷却而不产生推力。所以被戏称为“漏气的涡喷”。涡喷发动机的推力特点是：喷射流速度高，适合于高空较高超音速[双2以上，即两万米高空，两倍以上音速。]飞行。但是涡喷发动机有如下弱点：1、耗油率大。2、提升动力的矛盾。涡喷提高动力主要靠提高进气量、提高压缩比。而实现这两点则需要提高涡轮前温度。但是涡轮所承受的温度是有极限的。所以涡喷发动机的最大动力很受限制。涡扇发动机的推力特点是：喷射流速小，但是喷射量大，耗油率低。适合高压音速和跨音速飞行。缺点是由于喷射流速小，在较高超音速飞行中推力受到限制。所以就诞生了内外涵道混合加力式涡轮风扇发动机。加力的原理很简单，就是在内外涵道气流混合后的高温尾流中喷射雾状燃料，再次产生推力。大概可以提高20%-30%的推力。但是实际上，高空高速条件下，涡扇的性能仍然比不上涡喷发动机。所以就诞生了两种奇妙的引擎：普拉特·惠特尼J58和通用电气YF120。这两种引擎属于变循环工作引擎。其中J58是为双三飞机YF12即SR-71黑鸟服务的。YF120则是F-22的备选动力。J58出现于上世纪60年代。为了达到双三的目的，所以首次使用了变循环的设计。低速条件下向内涵道喷射燃料，处于涡喷工作方式。高速条件下向外涵道喷射燃料，进入冲压工作方式。保证了动力，但是可靠性打了折扣。YF120也差不多。在最高速条件下，几乎属于涡喷状态。如果仅仅考虑动力，变循环绝对是王者。YF120的最大军用推力达到了11000kg，而F119也不过9500kg！
F119可以说是新一代涡扇的代表，其重要的特点就是：推重比高于10，和推力矢量系统。
未来的涡扇之路的方向就是：更大的推重比，更低的耗油量。
不过商用涡扇倒是不一样，商用引擎更注重经济性。商用涡扇的涵道比越来越大……通过大排气量来弥补喷气速度的下降以提高推力。
好了先说这么多了。

狮心王理查 · 发表于 2008-8-12 21:00:31

嗯再次学习...

bzaku · 发表于 2008-8-12 22:40:41

进气道种类漏了一个——背部进气，随着新一代无人机得开发，这种只有在50－60年代验证机或未完成战机计划里才有的进气方式又回来了。

江左 · 发表于 2008-8-13 15:58:01

背部的比如b2

还有机头进气哩，米格15-21[S::lol:]

另外，f22是肋骨进气的吧？

Evolutions99 · 发表于 2008-8-13 18:49:32

恩……F22的Caret进气口还是属于两侧进气的。肋部进气可以说是个特类。他要求进气到分列于中前机身靠下方的两侧。可以说是两侧进气的特例

Archer · 发表于 2008-8-13 20:09:20

科普，我们这个年纪看有点晚了……

FreeMagician · 发表于 2008-8-13 20:32:59

江左要发威了...

Evolutions99 · 发表于 2008-8-13 20:45:56

左娃娃还没来耶~

FreeMagician · 发表于 2008-8-13 21:16:47

话说黑鸟现在到什么程度了？

Evolutions99 · 发表于 2008-8-13 21:30:54

黑鸟？拿着最高速喷射机的纪录退役了呗。
不过最高让MiG25拿走了，呵呵

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