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航空发动机的支承系统 航空发动机的研制,为什么那么难?

2020-07-26知识15

什么是发动机 的两大机构,四大系统? 两大机构是曲柄连杆机构和配气机构。四大系统是润滑系统,冷却系统,进排气系统,蓄电池点火系统(对柴油机来说是燃料供给系统)。以上是传统的发动机的系统,现在的发动机。航空发动机的研制,为什么那么难? 现代战斗机、2113军用运输机、民航干线客机5261等采用的都是涡轮风扇发动机。简单4102来说,涡扇发动机有16532个同心圆涵道,由风扇、压气机、燃烧室、涡轮、喷管等5部分组成。其中压气机、燃烧室和涡轮又往往被合称为发动机的核心机。战斗机用涡扇发动机,与运输机、民航客机的区别主要在于风扇,客机的发动机一般采用大直径风扇,可降低耗油率;战斗机的发动机风扇直径一般较小,以进行超音速飞行。空气从涡扇发动机的进气口流入,经过压气机压缩后,在燃烧室与煤油混合燃烧,高温高压燃气经由涡轮、喷管膨胀,最后高速从尾喷口喷出。涡扇发动机的推力一部分来自喷出燃气所产生的反作用力;另一部分是涡轮驱动风扇,风扇旋转驱动空气,经由发动机外涵道喷出的反作用力。涡扇发动机为何那么难?想象一下,苏27的AL-31涡扇发动机最大加力推力是12.5吨,2台AL-31可推动20多吨的苏27以超过2倍音速飞行。但AL-31的风扇直径不到900毫米,涡轮直径不到300毫米;基本物理学原理,力是相互作用的,也就是说这么小尺寸的风扇、涡轮反过来要时刻承受着12.5吨的力。形象一点说,大家应该都看过壮汉用喉咙顶着钢枪推动汽车的表演,涡扇发动机也大概如此,只是壮汉推汽车是慢慢。为什么航空发动机称之为工业之花? (谢邀)为什么航空发动机被称之为工业之花?一是影响力,二是难度。一,影响力:过去航空发动机是活塞发动机,决定了战斗机的能力,也衍生促进了活塞直升机、活塞轿车发动机等。如今是燃气轮机了,更重要了。燃气轮机的核心包括压气机、涡轮、燃烧室,同一款核心机可以衍生出涡轴、涡桨、大涵道比涡扇等一系列发动机,用于直升机、运输机、客机、军舰、燃气发电站等众多领域。关系到军民两面的技术水平。二,难度。热端的燃烧室、涡轮盘有难度,需要陶瓷粉末冶金、镍基耐高温金属、大型垂直挤压机。而热端的叶片更难,需要镍基单晶生长抑制表层畸变的技术(批量化生产最难控制)、陶瓷型芯材料和定位技术(用于空心叶片制作)、激光烧结修复技术、先进焊接技术(不比整体成形强度差)、激光打孔技术(用于发汗制冷)、发汗气膜的设计、氧化锆或石墨烯耐热膜技术等等。冷端需要减重也有精益求精的难度,比如使用的钛合金水平、激光打印能力等。还有叶片曲面和整体分布的内流热力循环设计、转子前后支撑轴承、全权限数字式电子控制系统(FADEC)等等,关系到流场测控、电子工程、材料技术、机械设计、加工工艺等全方位的技术能力。因此位于英美时代的工业难度之冠,是英美压。

#航空发动机#曲柄连杆机构#战斗机#武器#涡轮

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