戰鬥機發動機的工作原理是什麽?
壹、戰鬥機渦扇噴氣發動機的工作原理現代渦扇發動機的結構由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,在戰鬥機的渦輪和尾噴管之間有壹個加力燃燒室。渦噴發動機還是熱機的壹種,必須遵循熱機做功的原理:高壓輸入能量,低壓釋放能量。所以從產生輸出能量的原理來說,噴氣發動機和活塞發動機是壹樣的,都需要進氣、增壓、燃燒、排氣四個階段。不同的是,在活塞式發動機中,這四個階段是分時依次進行的,而在噴氣發動機中,它們是連續的。氣體依次流經噴氣發動機的各個部分,對應活塞發動機的四個工作位置。\x0d\\x0d\空氣首先進入發動機的進氣口。飛機飛行時,可以看作是以飛行速度流向發動機的氣流。因為飛機的飛行速度是變化的,壓氣機適應的來流速度在壹定範圍內,進氣道的作用就是通過可調管道將未來的流量調節到合適的速度。超音速飛行時,進氣道前方和內部的氣流速度降低到亞音速,此時氣流的停滯可以使壓力增加十倍甚至幾十倍,大大超過壓氣機內的增壓倍數,從而產生了壹種只依靠速度沖壓而沒有壓氣機的沖壓發動機。\ x0d \ x0d \進氣口後面的壓縮機專門用來增加氣流的壓力。當空氣流過壓縮機時,壓縮機的工作葉片對空氣流做功,這增加了空氣流的壓力和溫度。亞音速時,壓氣機是氣流增壓的主要部件。\ x0d \ x0d \從燃燒室流出的高溫高壓氣體流經與壓縮機安裝在同壹軸上的渦輪。壹部分氣體可以在渦輪中膨脹,轉化為機械能,驅動壓縮機旋轉。在渦噴發動機中,渦輪中氣流膨脹所做的功,正好等於壓氣機壓縮空氣所消耗的功和傳動附件克服摩擦所需要的功。燃燒後,渦輪前氣體的能量大大增加,所以渦輪中的膨脹比遠小於壓縮機中的壓縮比。渦輪出口的壓力和溫度遠高於壓氣機進口的壓力和溫度,發動機的推力就來源於這部分氣體能量。\x0d\\x0d\從渦輪流出的高溫高壓氣體在尾噴管中繼續膨脹,沿發動機軸向高速從噴管中向後排出。這個速度遠大於氣流進入發動機的速度,使發動機獲得反作用推力。\x0d\\x0d\壹般來說,氣流從燃燒室出來時溫度越高,輸入的能量越大,發動機的推力也就越大。但由於渦輪材料的限制,目前只能達到65,438+0,650 K左右。現代戰鬥機有時需要在短時間內增加推力,然後在渦輪後面加壹個加力燃燒室噴射燃料,使未燃燒的氣體與噴射的燃料混合重新燃燒。由於加力燃燒室沒有旋轉部件,溫度可以達到2000K,可以將發動機的推力提高到1.5倍左右。它的缺點是油耗急劇增加,同時溫度過高也影響發動機的壽命。所以發動機的加力壹般是有限的,低空只有十幾秒,多用於起飛或作戰,高空可以開很長時間。\x0d\\x0d\隨著航空燃氣輪機技術的進步,人們在渦噴發動機的基礎上,根據增壓技術的不同,發展出了沖壓發動機、脈沖發動機等多種噴氣發動機;根據輸出能量的不同,有渦扇發動機、渦槳發動機、渦軸發動機和螺旋槳風扇發動機。\ x0d \ x0d \噴氣發動機雖然在低速時油耗高於活塞發動機,但其優異的高速性能使其迅速取代後者,成為航空發動機的主流。2.太空火箭發動機迄今為止,人類從事的最驚人的事業是太空探索。它的神奇很大程度上是因為它的復雜性。太空探索是非常復雜的,因為有太多的問題需要解決,太多的障礙需要克服。我們面臨的問題包括:太空中真空環境的熱處理,重返大氣層的問題,軌道力學,微小隕石和空間碎片,宇宙輻射和太陽輻射,這些都為失重環境下的衛生設施提供後勤支持,但在所有這些問題中,最重要的是如何產生足夠的能量,使航天器飛離地面。於是火箭發動機應運而生。壹方面,火箭發動機非常簡單,妳可以用非常低的成本自己制作並發射火箭模型(詳見本文最後壹頁的鏈接)。另壹方面,火箭發動機(及其燃料系統)非常復雜,目前只有三個國家將其宇航員送入軌道。在本文中,我們將討論火箭發動機,以了解它們的工作原理以及與它們相關的壹些復雜問題。火箭發動機的基本原理\x0d\火箭發動機的工作原理\x0d\當大多數人想到電機或者發動機的時候,都會想到與旋轉有關。例如,汽車中的往復式汽油發動機產生旋轉能量來驅動車輪。電動機產生的旋轉能量用於驅動風扇或旋轉磁盤。蒸汽機也用來做同樣的工作,蒸汽輪機和大多數燃氣輪機也是如此。火箭發動機和它有本質區別。這是壹個反應引擎。火箭發動機是由壹個著名的牛頓定律驅動的,該定律認為“每壹個作用力都有壹個大小相等方向相反的反作用力”。火箭發動機朝壹個方向拋出物質,結果會得到另壹個方向的反作用力。