第1章 概论
航空动力装置用以为航空器提供动力,推动航空器前进,所以也称航空推进系统。它包括航空发动机以及为保证其正常工作所必需的系统和附件,如燃油系统、滑油系统、点火系统、起动系统和防火系统等。通常简称为航空发动机。
1.5.7作用
1.1航空发动机的作用与要求
1903年12月17日,美国莱特兄弟实现了人类历史上**有动力、载人、持续、稳定和可操作的重于空气飞行器的飞行。这使得几千年来由少数人从事的飞行探索事业在后来的百年中发展成为对世界政治、军事、经济和技术以至人们的生活方式都有重要影响的航空业。因此,航空发动机不仅从狭义上是航空器飞行的动力,而且从广义上也是航空事业发展的推动力。
自1939年装有涡轮喷气发动机的飞机在德国**成功飞行以来,飞机的动力装置有了飞速的发展。人类航空史上的一切重大成就,几乎都与航空发动机参数及性能的改善或新型动力装置的研制成功有关。20世纪40年代,喷气发动机诞生,为飞机突破声障提供了动力。20世纪60年代第三代涡喷发动机使“重型化”战斗机不断创造出速度、高度的飞行极限。20世纪70年代高推重比的涡扇发动机满足了“空中优势”战斗机的需求,使飞机具备了中、低空格斗的高机动性。20世纪80年代发动机耐久性、可靠性和维修性的提高,大大提高了飞机的**性和出动率,降低了使用维修费用和对环境的污染。20世纪90年代,涡扇发动机的进一步发展,使飞机具备了超声速巡航、高机动性、隐身性能、高生存率和短距起降的能力。
航空发动机是飞机性能、可靠性和成本的决定性因素,发动机加燃油的重量占战斗机/轰炸机/运输机起飞总重的40%~60%,其寿命期费用占整个飞机的20%~40%。特别是涡轮喷气发动机发明以后,推进技术更是突飞猛进,使飞机的性能和任务能力取得了重大突破。战斗机发动机推重比从2提高到8,在保持发动机占飞机总重百分比一定的条件下,使战斗机推重比由0.4提高到1.1—1.2,从而大大提高了战斗机的性能和作战能力。发动机推重比的进一步提高可以用来增加飞机的有效载荷。喷气运输机的燃油效率(人·千米耗油量)已改善了60%,其中3/4是发动机耗油率下降的贡献。新的发动机技术为飞机提供了新的任务能力。例如,加力燃烧室的采用,使军用飞机突破声障并直逼3倍声速,旅客机实现2倍声速的巡航飞行;旋转喷管发动机和升力发动机使垂直起降飞机成为可能;大推力的高涵道比涡扇发动机开创了巨型远程客机的新时代;矢量喷管为飞机提供直接力控制,从而使战斗机具有过失速超机动性。
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