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90渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)
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進(jìn)
圖5.1 -3 槳扇發(fā)動(dòng)機(jī)
(a)單個(gè)槳扇；(b)對(duì)轉(zhuǎn)槳扇
空氣進(jìn)口門（彈簧力關(guān)閉）火焰保持器
(b)
圖5.1 -4其他噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
(a)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)；(h)脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)由燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和螺旋槳組成。由于渦輪軸轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)高于螺旋槳的工作
轉(zhuǎn)速，它們之間裝有減速器。在渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)，渦輪輸出功率帶動(dòng)螺旋槳，使其產(chǎn)生拉
力，而從噴管噴出的燃?xì)猱a(chǎn)生的推力對(duì)整個(gè)推進(jìn)力占很小的份額。
螺旋槳是對(duì)大量的空氣施加相對(duì)小的加速產(chǎn)生拉力，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)是對(duì)較小量的空氣施加
相對(duì)大的加速產(chǎn)生推力。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)包括風(fēng)扇，它可由單獨(dú)的渦輪驅(qū)動(dòng)（如三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)），也可是低壓渦輪驅(qū)
動(dòng)的低壓壓氣機(jī)的第1級(jí)（如雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)）�？諝饬鹘�(jīng)風(fēng)扇后分成兩路，一路是內(nèi)涵氣流，空
氣繼續(xù)經(jīng)壓氣機(jī)壓縮，在燃燒室和燃油混合燃燒，燃?xì)饨?jīng)渦輪和噴管膨脹，燃?xì)庖愿咚購奈矅娍?br />
上篇飛機(jī)機(jī)械與電氣系統(tǒng)91
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排出，產(chǎn)生推力；另一路是外涵氣流，流經(jīng)風(fēng)扇后的空氣直接通過管道排到機(jī)外（短外涵）（見
圖5.1 -5）或者一直流到尾噴口同內(nèi)涵氣流混合或分別排出（長(zhǎng)外涵），如圖5.1-6所示。
圖5.1—5 高涵道比短外涵發(fā)動(dòng)機(jī)
圖5.1 -6 低涵道比長(zhǎng)涵道分開排氣發(fā)動(dòng)機(jī)
渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)通過軸輸出功率，如做直升機(jī)動(dòng)力裝置，即通過減速器驅(qū)動(dòng)直升機(jī)旋翼或工業(yè)
機(jī)械。渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃?xì)獍l(fā)生器和自由渦輪。自由渦輪和燃?xì)獍l(fā)生器渦輪只有氣動(dòng)聯(lián)系，即
流過燃?xì)獍l(fā)生器渦輪的燃?xì)庠衮?qū)動(dòng)自由渦輪，自由渦輪輸出功率，如圖5.1 -7所示。
圖5.1 -7 工業(yè)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)
機(jī)載輔助動(dòng)力裝置(APU)用于各類運(yùn)輸機(jī)上，其目的是在地面提供電源和氣源，以
使飛機(jī)減少對(duì)地面設(shè)備的依賴，在空中提供備用氣源和電源。輔助動(dòng)力裝置的工作是建立在
一臺(tái)小型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的，當(dāng)然具有它工作必要的系統(tǒng)，例如燃油、滑油、空氣、控制、指
示、排氣系統(tǒng)。它傳動(dòng)的附件齒輪箱上面裝有發(fā)電機(jī)、啟動(dòng)機(jī)、燃油泵、滑油泵、轉(zhuǎn)速表發(fā)
電機(jī)、離心電門、冷卻風(fēng)扇等，如圖5.1-8所示。
92渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)
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圖5.1-8 一種機(jī)載輔助動(dòng)力裝置
§。2 重佟原理
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)稱布萊頓循環(huán)或等壓加熱循環(huán)（見圖5.2一1）。它包括：
絕熱的壓縮過程，在進(jìn)氣道、壓氣機(jī)中進(jìn)行（O一Ⅱ-2）；
等壓加熱過程，在燃燒室中進(jìn)行(2-3)；
上篇 飛機(jī)機(jī)械與電氣系統(tǒng)93
壓
力
p
圖5.2 -1 布萊頓循環(huán)
絕熱膨脹過程，在渦輪、噴管中進(jìn)行（3—4 -5）；
定壓放熱過程，在大氣中進(jìn)行( 5-0)。
實(shí)際上，在燃燒室中不是完全等壓的，有壓力損失。
比容v
單轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、噴管組成（見圖5.2 -2）。
進(jìn)氣道 發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣
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圖5.2 -2單轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)
雙轉(zhuǎn)子即有高壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子，高壓渦輪驅(qū)動(dòng)高壓壓氣機(jī)，低壓渦輪驅(qū)動(dòng)低壓壓氣機(jī)。
三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)則由低壓渦輪驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，中壓渦輪驅(qū)動(dòng)低壓壓氣機(jī)，高壓渦輪驅(qū)動(dòng)高壓壓氣機(jī)。
各個(gè)部件功用如下：
進(jìn)氣道：恢復(fù)盡可能多的自由氣流的總壓，以最小的紊流輸送空氣到壓氣機(jī)并保持飛機(jī)
阻力最小。
壓氣機(jī)：通過旋轉(zhuǎn)的葉片對(duì)空氣做功，壓縮空氣提高空氣的壓力。
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