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飛行器發動機的分類

(2009-03-23 11:38:14) 下一個

飛行器發動機的分類

  飛行器發動機的主要功用是為飛行器提供推進動力或支持力,是飛行器的心髒。自從飛機問世以來的幾十年中,發動機得到了迅速的發展,從早期的低速飛機上使用的活塞式發動機,到可以推動飛機以超音速飛行的噴氣式發動機,還有運載火箭上可以在外太空工作的火箭發動機等,時至今日,飛行器發動機已經形成了一個種類繁多,用途各不相同的大家族。


  飛行器發動機常見的分類原則有兩種:按空氣是否參加發動機工作和發動機產生推進動力的原理。按發動機是否須空氣參加工作,飛行器發動機可分為兩類,大約如下所示:

  吸空氣發動機簡稱吸氣式發動機,它必須吸進空氣作為燃料的氧化劑(助燃劑),所以不能到稠密大氣層之外的空間工作,隻能作為航空器的發動機。一般所說的航空發動機即指這類發動機。如根據吸氣式發動機工作原理的不同,吸氣式發動機又分為活塞式發動機、燃氣渦輪發動機、衝壓噴氣式發動機和脈動噴氣式發動機等。

  火箭噴氣式發動機是一種不依賴空氣工作的發動機,航天器由於需要飛到大氣層外,所以必須安裝這種發動機。它也可用作航空器的助推動力。按形成噴氣流動能的能源不同,火箭發動機又分為化學火箭發動機、電火箭發動機和核火箭發動機等。

  按產生推進動力的原理不同,飛行器的發動機又可分為直接反作用力發動機、間接反作用力發動機兩類。直接反作用力發動機是利用向後噴射高速氣流,產生向前的反作用力來推進飛行器。直接反作用力發動機又叫噴氣式發動機,這類發動機有渦輪噴氣發動機、衝壓噴氣式發動機,脈動噴氣式發動機,火箭噴氣式發動機等。

  間接反作用力發動機是由發動機帶動飛機的螺旋槳、直升機的旋翼旋轉對空氣作功,使空氣加速向後(向下)流動時,空氣對螺旋槳(旋翼)產生反作用力來推進飛行器。這類發動機有活塞式發動機渦輪螺旋槳發動機渦輪軸發動機渦輪螺旋槳風扇發動機等。而渦輪風扇發動機則既有直接反作用力,也有間接反作用力,但常將其劃歸直接反作用力發動機一類,所以也稱其為渦輪風扇噴氣發動機。

來源於互動百科




廣義的發動機種類很多,工作原理和用途也不一樣。


大多數發動機都是以輸出有效軸功率為目的的,即驅動一根或幾根軸轉動。

這樣的發動機主要包括:

1.活塞式。2.渦輪式。3.活塞+渦輪式

活塞式發動機包括:內燃機、熱氣機(斯特林發動機)、旋轉活塞發動機(包括三角轉子發動機)、蒸汽機等。還有一些特殊的比如用在魚雷中的活塞式發動機。

渦輪式包括:燃氣輪機、蒸汽輪機,風力發動機、水輪機也可以看作是渦輪式發動機。還有一些用在特殊地方的渦輪式發動機,比如用在魚雷中的渦輪發動機,其本質與蒸汽輪機類似,但工作工質是燃氣和蒸汽的混合物。

活塞+渦輪式的,有一種“自由活塞發動機”,是使用氣缸得到高溫高壓燃氣,在渦輪中做功輸出有效功率的發動機。另外渦輪增壓內燃機、渦輪複合內燃機也可以看作是活塞+渦輪式的。

實際上上述各種工作原理不同的發動機,還可以根據其它方麵不同,細分成很多種類型。比如,內燃機可以分成汽油機、柴油機、煤氣機(以煤氣為燃料的內燃機。使用天然氣的叫做燃氣內燃機,也包含在這裏吧)、多種燃料發動機等等。

燃氣輪機和以分成單轉子、雙轉子、三轉子的,也可以根據熱力循環的不同分成回熱式、壓氣中間冷卻式、再熱式,以及多種循環組成的複合循環燃氣輪機。

熱氣機可以分成單作用式、雙作用式,以及菱形傳動、斜盤傳動、自由活塞式等等。

總之按照每一種原理工作發動機都可以有很多的不同分支。



飛機發動機和火箭發動機,利用噴出高速氣流的反作用力獲得推力。
噴氣發動機包括依賴空氣的和不依賴空氣的。

依賴空氣的一般俗稱航空發動機,包括渦輪噴氣式發動機、渦輪風扇式發動機(可以分成混合排氣小涵道比渦輪風扇發動機,和大涵道比分開排氣渦輪風扇發動機)、渦輪軸發動機、渦輪螺旋槳發動機、衝壓式發動機等。

不依賴空氣的一般俗稱火箭發動機,以使用的燃料是固態的還是液態的,分成液體火箭發動機和固體火箭發動機、使用核能的核火箭發動機、使用電場加速離子的電火箭發動機等等。


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