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飞行器发动机的分类

(2009-03-23 11:38:14) 下一个

飞行器发动机的分类

  飞行器发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力,是飞行器的心脏。自从飞机问世以来的几十年中,发动机得到了迅速的发展,从早期的低速飞机上使用的活塞式发动机,到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机,还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等,时至今日,飞行器发动机已经形成了一个种类繁多,用途各不相同的大家族。


  飞行器发动机常见的分类原则有两种:按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。按发动机是否须空气参加工作,飞行器发动机可分为两类,大约如下所示:

  吸空气发动机简称吸气式发动机,它必须吸进空气作为燃料的氧化剂(助燃剂),所以不能到稠密大气层之外的空间工作,只能作为航空器的发动机。一般所说的航空发动机即指这类发动机。如根据吸气式发动机工作原理的不同,吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。

  火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机,航天器由于需要飞到大气层外,所以必须安装这种发动机。它也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同,火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。

  按产生推进动力的原理不同,飞行器的发动机又可分为直接反作用力发动机、间接反作用力发动机两类。直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流,产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机,这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机,脉动喷气式发动机,火箭喷气式发动机等。

  间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功,使空气加速向后(向下)流动时,空气对螺旋桨(旋翼)产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机涡轮螺旋桨发动机涡轮轴发动机涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力,也有间接反作用力,但常将其划归直接反作用力发动机一类,所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。

来源于互动百科




广义的发动机种类很多,工作原理和用途也不一样。


大多数发动机都是以输出有效轴功率为目的的,即驱动一根或几根轴转动。

这样的发动机主要包括:

1.活塞式。2.涡轮式。3.活塞+涡轮式

活塞式发动机包括:内燃机、热气机(斯特林发动机)、旋转活塞发动机(包括三角转子发动机)、蒸汽机等。还有一些特殊的比如用在鱼雷中的活塞式发动机。

涡轮式包括:燃气轮机、蒸汽轮机,风力发动机、水轮机也可以看作是涡轮式发动机。还有一些用在特殊地方的涡轮式发动机,比如用在鱼雷中的涡轮发动机,其本质与蒸汽轮机类似,但工作工质是燃气和蒸汽的混合物。

活塞+涡轮式的,有一种“自由活塞发动机”,是使用气缸得到高温高压燃气,在涡轮中做功输出有效功率的发动机。另外涡轮增压内燃机、涡轮复合内燃机也可以看作是活塞+涡轮式的。

实际上上述各种工作原理不同的发动机,还可以根据其它方面不同,细分成很多种类型。比如,内燃机可以分成汽油机、柴油机、煤气机(以煤气为燃料的内燃机。使用天然气的叫做燃气内燃机,也包含在这里吧)、多种燃料发动机等等。

燃气轮机和以分成单转子、双转子、三转子的,也可以根据热力循环的不同分成回热式、压气中间冷却式、再热式,以及多种循环组成的复合循环燃气轮机。

热气机可以分成单作用式、双作用式,以及菱形传动、斜盘传动、自由活塞式等等。

总之按照每一种原理工作发动机都可以有很多的不同分支。



飞机发动机和火箭发动机,利用喷出高速气流的反作用力获得推力。
喷气发动机包括依赖空气的和不依赖空气的。

依赖空气的一般俗称航空发动机,包括涡轮喷气式发动机、涡轮风扇式发动机(可以分成混合排气小涵道比涡轮风扇发动机,和大涵道比分开排气涡轮风扇发动机)、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机等。

不依赖空气的一般俗称火箭发动机,以使用的燃料是固态的还是液态的,分成液体火箭发动机和固体火箭发动机、使用核能的核火箭发动机、使用电场加速离子的电火箭发动机等等。


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