3.1.3活塞式航空发动机 - 发动机分类与特点及活塞式航空发动机

2015年10月航空航天概论第3章飞行器动力系统1)动力系统含义包括发动机和辅助系统,飞行器的“心脏”飞机的“心脏病”问题。2)按推力形式分两大类不直接产生推力。如活塞式发动机：热能

机械能

螺旋桨或旋翼

推力或拉力螺旋桨旋转阻力靠发动机克服直接反作用力产生推力。如喷气式发动机：工质（空气和燃料）高温喷出

反作用力概述3.1

发动机的分类及特点冲压喷气发动机火箭冲压发动机涡轮冲压发动机火箭涡轮喷气发动机化学火箭发动机液体火箭发动机固体火箭发动机固-液混合火箭发动机非化学火箭发动机电火箭发动机核火箭发动机太阳能火箭发动机燃气涡轮发动机涡轮喷气发动机涡轮风扇发动机涡轮螺桨发动机涡轮桨扇发动机涡轮轴发动机垂直起落发动机火箭发动机组合发动机空气喷气发动机活塞式发动机航空航天发动机3.2

活塞式航空发动机燃烧汽油的往复式内燃机。早期飞机和直升机用的航空发动机，用于带动飞机螺旋桨或直升机旋翼。二次大战后，被燃气涡轮发动机所取代。3.2.1

活塞式发动机的主要组成气缸进气活门活塞连杆曲轴排气活门组成活塞在气缸中的往复运动，并将燃料的化学能通过燃烧变为热能，来完成热力循环。曲柄旋转带动螺旋桨3.2.2

活塞式发动机的工作原理进气压缩燃烧排气四冲程：进气、压缩、膨胀、排气发动机本身只能提供轴功率,拉力由曲柄带动的螺旋桨旋转产生，两者共同构成动力装置飞行速度高时推进效率急剧下降，不能作为超音速飞机的动力3.2.3

活塞式发动机的辅助系统辅助系统保障发动机正常工作活塞式发动机形式星形X形V形直立式对立式星形发动机直立式发动机V形发动机气冷式液冷式活塞发动机双排14缸星形气冷发动机哈尔滨东安发动机公司研制，用于C-46、图-2、伊尔-14等飞机。活塞-8于1961年9月开始研制,1963年10月投入批生产。到1980年停产累计制造1300多台3.2.4

航空活塞式发动机主要性能指标1）发动机功率可用与驱动螺旋桨的功率称为有效功率（kW）航空发动机中，200kW到3500kW2）功率重量比发动机提供功率和发动机重量之比（kW/kg）功率达到1.85kW/kg3）燃料消耗率(耗油率)经济性的指标，产生1kW功率在每小时所消耗的燃料的质量（kg/kW

h)耗油率为0.26-0.28kg/kW

h4）优缺点功率小、重量大、阻力大、高速时特性差低速时，效率高、耗油率低、价格低、噪音小歼七歼八机头正面进气F-16歼十EF2000腹部进气歼八II鹞两侧进气（机身、翼根）F-117X-45背部进气B-2三叉戟短舱正面进气7）排气系统整理燃烧后的气流，燃气膨胀加速喷出，产生推力中介管由整流锥和支板组成，起整流作用。喷口有亚音速和超音速喷口两种。8）涡喷发动机的优缺点目前航空发动机的主要形式优点：转速高、推力大、重量轻、体积小、功率大、稳定运行，启动方便。主要用于超音速飞行，最大2-3马赫数。缺点：耗油大（特别是低转速时），经济性差，排气速度大，噪声大。9）设计原则：压力高,燃烧稳，温度高课后作业四（下周四交D516）用作业本写

P182-P1833，4，5，6，

12，15，17，18，

25，26，29，30

课堂作业四（5分钟后交）用