航空發(fā)動機(jī)功能類型
航空發(fā)動機(jī)為航空器提供飛行所需動力的發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)研究和發(fā)展工作的特點(diǎn)是技術(shù)難度大、耗資多、周期長,發(fā)動機(jī)對飛機(jī)的性能以及飛機(jī)研制的成敗和進(jìn)度有著決定性的影響,而且發(fā)動機(jī)技術(shù)具有良好的軍民兩用特性,對國防和國民經(jīng)濟(jì)有重要意義。
發(fā)動機(jī)研究和發(fā)展工作的特點(diǎn)是技術(shù)難度大、耗資多、周期長,發(fā)動機(jī)對飛機(jī)的性能以及飛機(jī)研制的成 敗和進(jìn)度有著決定性的影響,而且發(fā)動機(jī)技術(shù)具有良好的軍民兩用特性,對國防和國民經(jīng)濟(jì)有重要意義。因此,世界上幾個(gè)能獨(dú)立研制先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)的國家無不將優(yōu)先發(fā)展航空發(fā)動機(jī)作為國策,將發(fā)動機(jī)技術(shù)列為國家和國防關(guān)鍵技術(shù),給予大量的投資,保證發(fā)動機(jī)相對獨(dú)立地領(lǐng)先發(fā)展,并嚴(yán)格禁止關(guān)鍵技術(shù)出口。一些航空發(fā)動機(jī)后起工業(yè)國家也已制訂了重大的技術(shù)發(fā)展計(jì)劃,試圖建立獨(dú)立研制或參與國際合作研制先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)的能力。
現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)主要有兩種類型:“活塞式發(fā)動機(jī)”和“噴氣式發(fā)動機(jī)”。低速、小型、短程飛機(jī)常用“活塞式發(fā)動機(jī)”;高速、大(中)型、遠(yuǎn)(中)程飛機(jī)常用“噴氣式發(fā)動機(jī)”。無論哪種型式,當(dāng)作為航空發(fā)動機(jī)時(shí),其基本要求均可歸結(jié)如下:
一、功率重量比大
設(shè)計(jì)飛機(jī)的任何部件,都應(yīng)在滿足使用要求的前提下,盡量減輕其重量。對發(fā)動機(jī)來說,就是要保證足夠大的功率而自重又很輕。衡量發(fā)動機(jī)功率大、重量輕的標(biāo)準(zhǔn)是“功率重量比”。即發(fā)動機(jī)所發(fā)出的功率與發(fā)動機(jī)重量之比值。“功率重量比”越大,表示在有相同功率的情況下,發(fā)動機(jī)越輕。
功率重量比的單位,對活塞發(fā)動機(jī)來說,是“馬力/公斤”;對噴氣式發(fā)動機(jī)來說,是推力(牛頓)/重量(牛頓),無單位。
二、燃油消耗量小
發(fā)動機(jī)是否省油,是飛機(jī)使用的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。評定發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,常用“燃油消耗率”作標(biāo)準(zhǔn)。“燃油消耗率”是指單位功率(一牛頓或一馬力)在一小時(shí)內(nèi)所消耗油料的重量。燃油消耗率越小,說明發(fā)動機(jī)越省油。
三、迎風(fēng)面積小
航空發(fā)動機(jī)應(yīng)在保證功率不減小的前提下,力求體積較小。體積小,可以使發(fā)動機(jī)占據(jù)的空間小,有利于飛機(jī)裝載人員、貨物、設(shè)備。在體積尺寸中,應(yīng)力求減小“迎風(fēng)面積”,以減小空氣阻力。
四、工作安全可靠、壽命長
飛機(jī)在空中飛行的安全,是由各組成部分可靠工作來保證的。要維持飛行,發(fā)動機(jī)就必須始終處于可靠狀態(tài)。所以,發(fā)動機(jī)的可靠性是十分重要的。為了保證發(fā)動機(jī)工作安全可靠,必須精心設(shè)計(jì)、選用合適材料、嚴(yán)格工藝規(guī)程。并在發(fā)動機(jī)組裝完成后,進(jìn)行"試車"一一在"試車臺"上模擬各種高度條件。在裝上飛機(jī)之后,還要進(jìn)行試車。只有當(dāng)確定各項(xiàng)規(guī)定指標(biāo)都符合要求時(shí),飛機(jī)才能飛行。為了保證飛機(jī)隨時(shí)處于可靠狀態(tài),在整個(gè)使用過程中,還要定期對發(fā)動機(jī)進(jìn)行檢查和維修。
在保證發(fā)動機(jī)可靠性的前提下,要求發(fā)動機(jī)的“壽命長”。這是發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性的另一項(xiàng)指標(biāo)。壽命長,可以降低使用成本、節(jié)約原材料。
發(fā)動機(jī)的壽命分兩種:“翻修壽命”和“使用壽命”?!胺迚勖笔侵竷纱巍胺蕖敝g或新發(fā)動機(jī)開始使用至第一次翻修之間的使用(實(shí)際工作)時(shí)間,單位是“小時(shí)”?!笆褂脡勖笔侵溉掳l(fā)動機(jī)由開始使用到報(bào)廢的使用(實(shí)際工作)時(shí)間,單位也是“小時(shí)”。由于設(shè)計(jì)、材料、工藝、使用條件不同,各發(fā)動機(jī)的“壽命”都不相同。
五、維護(hù)、修理方便
維護(hù)、修理,統(tǒng)稱為維修。這是保證發(fā)動機(jī)可靠性的重要工作。發(fā)動機(jī)能否隨時(shí)處于可靠狀態(tài),很大程度決定“維修”質(zhì)量。維修的好壞,影響發(fā)動機(jī)的壽命。
維護(hù)的目的之一,是發(fā)現(xiàn)故障和排除故障,并對必要的部位進(jìn)行檢測、清洗、更換潤滑油等。根據(jù)發(fā)動機(jī)工作的長短,維護(hù)工作一般都按不同的項(xiàng)目定期進(jìn)行。而“修理”則是在零部件損壞的情況才進(jìn)行。由于“維修”工作量很大,所以占飛機(jī)使用成本的很大比例。這就有必要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮便于拆裝、檢查和維修的方便性,以減小維修工作量,降低維修成本。
航空發(fā)動機(jī)常見分類
飛行器發(fā)動機(jī)常見的分類原則有兩種:按空氣是否參加發(fā)動機(jī)工作和發(fā)動機(jī)產(chǎn)生推進(jìn)動力的原理。按發(fā)動機(jī)是否須空氣參加工作,飛行器發(fā)動機(jī)可分為兩類,大約如下所示:
吸空氣發(fā)動機(jī)簡稱吸氣式發(fā)動機(jī),它必須吸進(jìn)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,只能作為航空器的發(fā)動機(jī)。一般所說的航空發(fā)動機(jī)即指這類發(fā)動機(jī)。如根據(jù)吸氣式發(fā)動機(jī)工作原理的不同,吸氣式發(fā)動機(jī)又分為活塞式發(fā)動機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)、沖壓噴氣式發(fā)動機(jī)和脈動噴氣式發(fā)動機(jī)等。
火箭噴氣式發(fā)動機(jī)是一種不依賴空氣工作的發(fā)動機(jī),航天器由于需要飛到大氣層外,所以必須安裝這種發(fā)動機(jī)。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(fā)動機(jī)又分為化學(xué)火箭發(fā)動機(jī)、電火箭發(fā)動機(jī)和核火箭發(fā)動機(jī)等。
按產(chǎn)生推進(jìn)動力的原理不同,飛行器的發(fā)動機(jī)又可分為直接反作用力發(fā)動機(jī)、間接反作用力發(fā)動機(jī)兩類。直接反作用力發(fā)動機(jī)是利用向后噴射高速氣流,產(chǎn)生向前的反作用力來推進(jìn)飛行器。直接反作用力發(fā)動機(jī)又叫噴氣式發(fā)動機(jī),這類發(fā)動機(jī)有渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、沖壓噴氣式發(fā)動機(jī),脈動噴氣式發(fā)動機(jī),火箭噴氣式發(fā)動機(jī)等。
間接反作用力發(fā)動機(jī)是由發(fā)動機(jī)帶動飛機(jī)的螺旋槳、直升機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn)對空氣作功,使空氣加速向后(向下)流動時(shí),空氣對螺旋槳(旋翼)產(chǎn)生反作用力來推進(jìn)飛行器。這類發(fā)動機(jī)有活塞式發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)、渦輪軸發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳風(fēng)扇發(fā)動機(jī)等。而渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)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(fā)動機(jī)一類,所以也稱其為渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)。
航空發(fā)動機(jī)數(shù)目用途
飛機(jī)上發(fā)動機(jī)的數(shù)目是由飛機(jī)的重量,種類,用途,以及發(fā)動機(jī)的類型所決定的。
一般來講,確定發(fā)動機(jī)個(gè)數(shù)的首要原則就是重量,輕型飛機(jī)或超輕型飛機(jī)由于起飛重量較小,多采用1~2臺發(fā)動機(jī),而大型飛機(jī)則一般裝有2~4臺發(fā)動機(jī),甚至更多。
在航空史的早期,由于當(dāng)時(shí)的活塞式發(fā)動機(jī)單臺功率較小,為了驅(qū)動一架大型飛機(jī)(現(xiàn)在看來那只能算中型飛機(jī))就需要4臺以上的發(fā)動機(jī),經(jīng)常會有飛機(jī)裝有6臺、8臺、甚至12臺之多,這么多的發(fā)動機(jī)使飛機(jī)的結(jié)構(gòu)變得相當(dāng)復(fù)雜,故障率也相當(dāng)高,因此這些多發(fā)飛機(jī)大多是曇花一現(xiàn)。
隨著推進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代航空噴氣式發(fā)動機(jī)的功率越來越高,推力越來越大,不需要很多臺就可以為飛機(jī)提供足夠的動力,因而近些年來飛機(jī)發(fā)動機(jī)的數(shù)目呈減少的趨勢,大多數(shù)飛機(jī)只裝有1~2臺發(fā)動機(jī)。但是在一些特殊情況下,如某些適航條例規(guī)定作越洋飛行的客機(jī)必須有3臺以上的發(fā)動機(jī),以確保在單發(fā)停車時(shí)具有足夠的續(xù)航能力(這些規(guī)定已因?yàn)殡p發(fā)的波音-777飛機(jī)的出現(xiàn)而做了相應(yīng)的調(diào)整),因此當(dāng)今的遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)都采用4臺發(fā)動機(jī)。
至于作戰(zhàn)飛機(jī),由于機(jī)體較輕,同時(shí)對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)的緊湊性要求較高,其發(fā)動機(jī)的數(shù)目為1~2臺,輕型戰(zhàn)斗機(jī)裝1臺,重型戰(zhàn)斗機(jī)裝2臺。
燃?xì)廨啓C(jī)與航空發(fā)動機(jī)的區(qū)別
燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)鉁u輪等組成,有重型和輕型兩類,輕型的就是航空發(fā)動機(jī)(航空發(fā)動機(jī)有三種:活塞式航空發(fā)動機(jī)、噴氣式航空發(fā)動機(jī)、沖壓式航空發(fā)動機(jī)。其中的噴氣式航空發(fā)動機(jī)就是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī))。噴...
我國航空發(fā)動機(jī)研制的困難和性能差距主要體現(xiàn)在渦輪葉片以及渦輪盤材料和工藝兩個(gè)方面。研制高性能的航空發(fā)動機(jī)本身就是一項(xiàng)難度極大的系統(tǒng)工程。這種難度首先體現(xiàn)在,高性能的航空發(fā)動機(jī)要求通過不斷結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,才能...
航模發(fā)動機(jī)分電動機(jī),甲醇內(nèi)燃機(jī),汽油內(nèi)燃機(jī),渦噴發(fā)動機(jī)。如果算上火箭模型的話,還要加上固體發(fā)動機(jī)。 電動機(jī):電動機(jī)一般選用無刷電機(jī),無刷電機(jī)相比有刷電機(jī)壽命更長性能更穩(wěn)定。 無刷電機(jī)型號的選擇: 無刷...
航空發(fā)動機(jī)安裝位置
飛機(jī)上發(fā)動機(jī)的安裝位置與發(fā)動機(jī)的數(shù)目及型式有關(guān)。
1.活塞發(fā)動機(jī)和渦輪螺槳發(fā)動機(jī)的安裝位置
活塞發(fā)動機(jī)和渦輪螺槳發(fā)動機(jī)在飛機(jī)上目前多安裝一臺、兩臺或四臺,一般多是拉進(jìn)式(即螺旋在前)的,裝在機(jī)頭或機(jī)翼前緣,這樣可以使機(jī)翼上所受的載荷降低,因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的重力和舉力的方向想反,減少了由這些外力所引起的彎矩。
另一種是推進(jìn)式的,發(fā)動機(jī)裝于機(jī)翼后沿或機(jī)身后段。這種安排使機(jī)翼位于螺旋槳的滑流之外,阻力會降低,但主起落架較高,重量增大;而且發(fā)動機(jī)在地面工作時(shí)冷卻條件也較差,因而目前使用較少。
目前也有一種輕型飛機(jī)將發(fā)動機(jī)安裝在垂尾上,以降低機(jī)身離地面高度,可在起飛時(shí)充分利用地面效應(yīng)。
2.渦輪噴氣發(fā)動機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的安裝位置和固定 。
這兩類發(fā)動機(jī)在飛機(jī)上的安裝位置相似,可用渦輪噴氣發(fā)動機(jī)作為代表。
一臺渦輪噴氣發(fā)動機(jī)多裝在機(jī)身后段或機(jī)身下部。這種方式有利于維護(hù)修理,只要將機(jī)身后段拆卸開就行了;同時(shí)還可讓出機(jī)身短艙或前段的空間,以便容納人員和武器裝備。
這種發(fā)動機(jī)安排方式主要用于戰(zhàn)斗機(jī)。
兩臺渦輪噴氣發(fā)動機(jī)有幾種安排方式。常見的一種是把兩臺發(fā)動機(jī)各裝在一只短艙內(nèi),這種方式的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)身空間大,裝載的人員和設(shè)備多;對機(jī)翼能起減少載荷的作用。但其構(gòu)造比較復(fù)雜,而且還會增大阻力和降低機(jī)翼的后掠作用。
第二種雙發(fā)的安排方式是把發(fā)動機(jī)裝在機(jī)翼下的吊艙內(nèi)。這種方式的好處是減少短艙和機(jī)翼的干擾,對提高最大舉力系數(shù)有利;防火性能較好;可采用全翼展的襟翼。另外,由予短艙離地近,維護(hù)比較方便,但易于吸入塵土。
雙發(fā)的第三種安排方式是把兩臺發(fā)動機(jī)并列在后機(jī)身外部的兩側(cè),這種叫尾吊式。其優(yōu)點(diǎn)是座艙內(nèi)噪音小,機(jī)翼上沒有東西(如短艙)干擾,氣動性能較好;進(jìn)氣和排氣通道較短,因而能量的損失較少。但這種安排的構(gòu)造比較復(fù)雜;也比較重。
這幾種安排方式多用于運(yùn)輸機(jī)或轟炸機(jī)。
雙發(fā)的第四種安排方式是,把發(fā)動機(jī)左右并列(或上下疊置)安裝在后機(jī)身的內(nèi)部。某型后掠翼超音速殲擊機(jī)就是這樣,這種安排方式,在單發(fā)飛行時(shí),由于兩邊推力不平衡而引起的使機(jī)頭偏向一邊的力矩比較?。坏l(fā)動機(jī)所占機(jī)身的容積很大,不利于裝載其他的設(shè)備。
這種發(fā)動機(jī)安排方式主要用于戰(zhàn)斗機(jī)。
三臺噴氣發(fā)動機(jī)多用于運(yùn)輸機(jī)。其安排方式有兩種。一種是兩臺發(fā)動機(jī)并列裝在機(jī)身后段,另一臺裝在垂直尾翼上。這種安裝方式的優(yōu)點(diǎn)是,如果發(fā)動機(jī)發(fā)生故障,渦輪損壞,被強(qiáng)大的離心力摔開的碎片不致破壞飛機(jī)的主要受力構(gòu)件,比較安全。同時(shí),并列的兩臺發(fā)動機(jī)也可固定于氣密座艙之外。
另一種三發(fā)的安排方式是,把兩臺渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)安裝在機(jī)翼下的吊艙內(nèi),另一臺安裝在垂直尾翼內(nèi)。其特點(diǎn)和安裝情況和裝有吊艙的及垂直尾翼中安裝一臺的情況相似。飛機(jī)的兩種布局(三發(fā)動機(jī))
四臺噴氣發(fā)動機(jī)的安排方式比較常見的有四種。一種是四臺發(fā)動機(jī)都置于機(jī)翼下的吊艙內(nèi),這種方式多用于運(yùn)輸機(jī),但也有轟炸機(jī)采用這種形式的。
四發(fā)的第二種安排方式是,把四臺發(fā)動機(jī)都并列在機(jī)身后段外部的兩側(cè)(尾吊式),其特點(diǎn)兩臺發(fā)動機(jī)尾吊式相近。
四發(fā)的第三種安排方式是,把發(fā)動機(jī)安裝在靠近機(jī)身的機(jī)翼內(nèi)部,每邊放兩臺,這種方式的構(gòu)造復(fù)雜。但一臺發(fā)動機(jī)停車時(shí),卻可減小偏航力矩,而且還可消除或削弱短艙和機(jī)身的干擾作用。
最后一種是把四臺噴氣發(fā)動機(jī)每兩臺成為一組,安裝在機(jī)翼的底部,其特點(diǎn)是發(fā)動機(jī)短艙的剖面呈長方形的,上下表面形成飛機(jī)結(jié)構(gòu)的一部分。
B-52亞音速戰(zhàn)略重型轟炸機(jī)裝有八臺噴氣發(fā)動機(jī),每兩臺成一組,裝在機(jī)翼下面的4只吊艙中,其安裝位置和固定的特點(diǎn)與四個(gè)吊艙的飛機(jī)相似。
根據(jù)國家制造強(qiáng)國建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會數(shù)據(jù)顯示,未來十年,全球渦扇、渦噴發(fā)動機(jī)累計(jì)需求總量將超7.36萬臺,總價(jià)值超4160億美元;渦軸發(fā)動機(jī)累計(jì)需求總量超3.4萬臺,總價(jià)值超190億美元;渦槳發(fā)動機(jī)累計(jì)需求總量超1.6萬臺,總價(jià)值超150億美元;活塞發(fā)動機(jī)累計(jì)需求總量超3.3萬臺,占60%以上通飛動力市場,總價(jià)值約30億美元。同時(shí),國內(nèi)干線客機(jī)對大型渦扇發(fā)動機(jī)的市場累計(jì)需求總量超6000臺,總價(jià)值超500億美元,而低空空域的開放也將進(jìn)一步刺激通用飛機(jī)對渦軸、活塞等發(fā)動機(jī)的需求量。
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評分: 4.5
航空發(fā)動機(jī)維修是一個(gè)具有高動態(tài)性和高復(fù)雜度的商業(yè)領(lǐng)域。本文采用多Agent方法對航空發(fā)動機(jī)維修進(jìn)行調(diào)度仿真。本系統(tǒng)可對等待維修的飛機(jī)數(shù)量、周轉(zhuǎn)時(shí)間和維修生產(chǎn)線利用率等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析,從而為航空發(fā)動機(jī)維修提供可靠的決策支持。同時(shí),本系統(tǒng)以動態(tài)腳本的方式支持多種發(fā)動機(jī)可靠度估計(jì)算法,增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展度。最后,通過多個(gè)案例驗(yàn)證本系統(tǒng)的有效性。
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評分: 4.4
隨著我國航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展和提升,我國在航空航天的相關(guān)技術(shù)上有了非常大的突破.在航空航天生產(chǎn)加工技術(shù)中,尤其是大型薄壁部件的加工過程中,化學(xué)銑特種加工技術(shù)就被廣泛的應(yīng)用和推廣,化學(xué)銑技術(shù)雖然在我國的航空航天加工制作過程中廣泛應(yīng)用,但是這項(xiàng)加工技術(shù)還沒有完全成熟.因此需要我們在實(shí)際的工作中給予不斷的完善和升級.
隨著國家經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,不論在民用還是軍工上航空工業(yè)都起著舉足輕重的作用。一架飛機(jī)要想遨游在藍(lán)天,其必須有足夠的動力才能飛行,而為飛機(jī)提供動力的裝置就是它的航空發(fā)動機(jī),航空發(fā)動機(jī)是整架飛機(jī)的核心所在,沒有它飛機(jī)將無法飛行。因此從一臺航空發(fā)動機(jī)的性能上就能看出這架飛機(jī)的性能。航空發(fā)動機(jī)作為一種生活中必不可少的尖端產(chǎn)品,航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展對國家的科技水平和國防領(lǐng)域起著重要性作用,它標(biāo)志著一個(gè)國家科技、工業(yè)和國防的綜合實(shí)力。
隨著航空發(fā)動機(jī)不斷的發(fā)展,不僅要提高它的推力,同時(shí)可靠性、壽命、對周圍環(huán)境的適應(yīng)性也同樣重要。當(dāng)我們要采用一種新技術(shù)開發(fā)時(shí)或?qū)ΜF(xiàn)役發(fā)動機(jī)進(jìn)行更新、換代時(shí),都必須對航空發(fā)動機(jī)展開試驗(yàn)。通過對發(fā)動機(jī)的測試能夠得出許多理論計(jì)算得不到的性能指標(biāo),還可以獲得外部環(huán)境對發(fā)動機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的影響等。
隨著科技的發(fā)展,當(dāng)我們要研發(fā)一種新型號的航空發(fā)動機(jī)時(shí),研發(fā)出的發(fā)動機(jī)必須具有高可靠性和高性能,因此設(shè)計(jì)出的航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜,材料也比較特殊。按照一般的研制過程,從方案設(shè)計(jì)到研制成功再到交付使用,發(fā)動機(jī)至少需要試驗(yàn)五年以上的時(shí)間,而且一臺發(fā)動機(jī)上主系統(tǒng)的試驗(yàn)就需要數(shù)萬小時(shí)以上,外加發(fā)動機(jī)各個(gè)子系統(tǒng)和零部件的試驗(yàn)時(shí)間,一臺發(fā)動在試驗(yàn)臺上所試驗(yàn)的時(shí)間就高達(dá)十萬小時(shí)以上。因此在研制航空發(fā)動機(jī)時(shí)擁有一臺先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)試車臺是非常重要的。
航空發(fā)動機(jī)試車臺是在研發(fā)發(fā)動機(jī)時(shí)所需要的重要設(shè)備,該系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)進(jìn)行定型、測量重要數(shù)據(jù)等試驗(yàn),它能綜合分析航空發(fā)動機(jī)的性能,是否達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)。而且到一臺航空發(fā)動機(jī)損壞或者需要維護(hù)的時(shí)候,往往都需要修理完畢后送到試車臺上進(jìn)行測試,當(dāng)測試合格后才能安裝回飛機(jī)內(nèi)部。研制航空發(fā)動機(jī)的試車臺系統(tǒng)是一個(gè)相對復(fù)雜而且繁瑣的控制系統(tǒng),在整個(gè)系統(tǒng)中根據(jù)其作用不同,各個(gè)部分實(shí)現(xiàn)的功能不同,其中航空發(fā)動機(jī)試車臺的燃油控制系統(tǒng)就隸屬于其中的一個(gè)子系統(tǒng)。它也是試車臺試驗(yàn)設(shè)備中的一個(gè)非常重要組成部分。
《航空發(fā)動機(jī)典型零件機(jī)械加工》適合從事航空發(fā)動機(jī)零件機(jī)械加工的工程技術(shù)人員和技術(shù)管理人員閱讀,也可作為航空院校相關(guān)專業(yè)師生的參考資料。
航空航天發(fā)動機(jī)作為新時(shí)代科學(xué)技術(shù)極具特色的創(chuàng)造之一,以她為代表的先進(jìn)生產(chǎn)力的出現(xiàn)改變了以往人民生活以及戰(zhàn)爭形態(tài),極大的提高了人們的生活水平。航空航天發(fā)動機(jī)是典型的軍民兩用產(chǎn)品,可以廣泛的應(yīng)用在運(yùn)輸、巡邏、旅游、救護(hù)、通信、拍攝等多個(gè)領(lǐng)域。
世界三大航空發(fā)動機(jī)巨頭: 普惠、GE、羅羅。美俄歐把發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),國家大力支持,產(chǎn)品不斷更新,技術(shù)不斷提高。組建航發(fā)集團(tuán)、發(fā)展航空發(fā)動機(jī)技術(shù)不僅是因?yàn)閺?qiáng)烈的國家戰(zhàn)略需求,而且還因?yàn)楹娇瞻l(fā)動機(jī)本身具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值,能夠在航發(fā)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)富國強(qiáng)軍戰(zhàn)略目標(biāo)的高度統(tǒng)一。
一方面,航空發(fā)動機(jī)技術(shù)的輻射帶動效應(yīng)明顯。航空發(fā)動機(jī)研制生產(chǎn)涉及機(jī)械、材料、電子、信息等諸多行業(yè),對科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有巨大帶動作用和產(chǎn)業(yè)輻射效應(yīng)。經(jīng)濟(jì)專家表示:"美國的民用飛機(jī)銷售額每增加1%,美國的國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值增加0.744%。"雖然并非發(fā)動機(jī)直接拉動產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但作為飛機(jī)的核心部件,上述數(shù)據(jù)具有參考價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì),按照產(chǎn)品單位重量創(chuàng)造的價(jià)值計(jì)算,如果以船舶為基準(zhǔn)數(shù)1,那么汽車為9、電視機(jī)為50、大型噴氣飛機(jī)為800,而航空發(fā)動機(jī)則高達(dá)1400,經(jīng)濟(jì)價(jià)值十分突出。
另一方面,航空發(fā)動機(jī)技術(shù)的軍民通用性較強(qiáng)。航空發(fā)動機(jī)技術(shù)具有鮮明的軍民兩用特性,不僅表現(xiàn)在軍、民用航空發(fā)動機(jī)在大部分技術(shù)上互通互聯(lián),而且預(yù)警機(jī)、加油機(jī)、反潛巡邏機(jī)等軍用特種戰(zhàn)機(jī)的最優(yōu)改裝平臺始終都是民航飛機(jī)而不是軍用大型運(yùn)輸機(jī),例如改裝自波音707客機(jī)的美國E-3預(yù)警機(jī)無論在航程、性能上都優(yōu)于改裝自伊爾-76的俄羅斯A-50預(yù)警機(jī)。可以預(yù)見的是,航發(fā)技術(shù)的突破將帶來國防安全指數(shù)的顯著提升。
另外,航空發(fā)動機(jī)的研制成功能夠顯著提升國際地位。由于研制難度太大,世界上真正具備獨(dú)立設(shè)計(jì)生產(chǎn)航發(fā)的國家只有英美俄,以售賣航空發(fā)動機(jī)的方式控制別國航空體系進(jìn)而延伸本國政治影響力的手段已成為戰(zhàn)略力量投射的重要途徑。美國通過售賣武器使購買國在國防建設(shè)上對其產(chǎn)生依賴,進(jìn)而在該國甚至該地區(qū)增強(qiáng)影響力就是最好的例子。對于我國來說,打破壟斷,重塑國際航空產(chǎn)業(yè)格局是當(dāng)務(wù)之急。
顯然,航空發(fā)動機(jī)雖不輸出火力,但卻是具備戰(zhàn)略威懾和戰(zhàn)略投射能力的另類戰(zhàn)略武器。
航空發(fā)動機(jī)被稱為戰(zhàn)機(jī)的"心臟"。發(fā)展戰(zhàn)機(jī),必須同步發(fā)展相應(yīng)的發(fā)動機(jī),因此航空發(fā)動機(jī)的劃代也基本與戰(zhàn)機(jī)劃代同步。目前美、俄等國在發(fā)展第六代戰(zhàn)機(jī)的同時(shí)已經(jīng)著手研發(fā)第六代航空發(fā)動機(jī)。與國際上對戰(zhàn)機(jī)的代際劃分有著相對一致的標(biāo)準(zhǔn)不同,航空發(fā)動機(jī)的代際區(qū)分并沒有公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),那么航空發(fā)動機(jī)是如何劃代的?
燃?xì)鉁u輪航空發(fā)動機(jī)以渦輪噴氣發(fā)動機(jī)為起點(diǎn),開啟了航空發(fā)動機(jī)的噴氣時(shí)代。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,渦輪噴氣發(fā)動機(jī)衍生出渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)、渦輪軸發(fā)動機(jī)和槳扇發(fā)動機(jī)等。其中渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)(簡稱渦扇發(fā)動機(jī))在軍用戰(zhàn)斗機(jī)配置的發(fā)動機(jī)領(lǐng)域內(nèi)占主導(dǎo)地位。
渦扇發(fā)動機(jī)的特征參數(shù)有推力、耗油率、涵道比和推重比等,其中推重比為發(fā)動機(jī)推力和重量的比值,被作為軍用渦扇發(fā)動機(jī)技術(shù)劃代的標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于戰(zhàn)斗機(jī)的劃代,目前有"四代"和"五代"兩種方法。"四代"法以世界上第一批實(shí)用的超聲速戰(zhàn)斗機(jī)(典型機(jī)型是美國的F-100和蘇聯(lián)的米格-19)為第一代,即"超聲速戰(zhàn)斗機(jī)"劃代法,也是除俄羅斯以外各國普遍采用的劃代法。俄羅斯把戰(zhàn)斗機(jī)劃為 "五代",區(qū)別在于把"四代"法中的第二代分成了兩代,即把變后掠翼戰(zhàn)斗機(jī)米格-23單獨(dú)列為一代。
不過在2006年,美國洛克希德·馬丁公司又提出"新五代"的概念,后經(jīng)美國軍事史專家、航空航天博物館前館長沃爾特·博伊恩的系統(tǒng)闡述(2008年發(fā)表于美國《空軍》雜志),成為一種新劃代法。這種劃代法把最早出現(xiàn)的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)列為第一代,把高亞聲速后掠翼戰(zhàn)斗機(jī)列為第二代,把低超聲速戰(zhàn)斗機(jī)和Ma2一級的戰(zhàn)斗機(jī)都列入第三代。這種劃代法可以說是"噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)"劃代法。
因此,從2008年以來,美、俄都采用了"五代說"。形式上,美國和西方向俄羅斯"五代說"趨同,實(shí)際上各自的劃代仍有較大差異。差異主要出現(xiàn)在對早期機(jī)型的"代"的認(rèn)定上,而對現(xiàn)役先進(jìn)機(jī)型的"代"的認(rèn)定基本一致。
我國目前在正式場合和官方文件中,繼續(xù)使用"四代說"。但在科技界和媒體上,已經(jīng)越來越多地使用"五代說",特別是在描述當(dāng)今先進(jìn)機(jī)型和未來更新一代時(shí),頻繁出現(xiàn)第五代,第六代的字眼。
下面先簡要介紹下歐美的"五代"劃分方法:
軍用渦扇發(fā)動機(jī)的涵道比較小,第一代航空發(fā)動機(jī)出現(xiàn)在20世紀(jì)50年代,以英國的康維發(fā)動機(jī)、美國的JT3D發(fā)動機(jī)為代表,推重比在2左右;
第二代航空發(fā)動機(jī)出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代,以英國的斯貝MK202和美國的TF30發(fā)動機(jī)為代表,推重比在5左右。
第三代航空發(fā)動機(jī)出現(xiàn)在20世紀(jì)70~80年代,以美國的F100、F110、F404,歐洲的RBl99、M88-3,蘇聯(lián)的RD-33和AL-31F發(fā)動機(jī)為代表,推重比在8左右。其中美國的F100裝備了F-15戰(zhàn)斗機(jī),F(xiàn)110裝備了F-16戰(zhàn)斗機(jī),F(xiàn)404裝備了F-18戰(zhàn)斗機(jī),RBl99裝備了"狂風(fēng)"戰(zhàn)斗機(jī),蘇聯(lián)的RD---33裝備了米格29戰(zhàn)斗機(jī),AL-31F裝備了蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)。
20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的第四代航空發(fā)動機(jī)是以美國的F119和歐洲的EJ200發(fā)動機(jī)為代表,推重比在10以上,其中F119裝備了F-22戰(zhàn)斗機(jī),EJ200裝備了"臺風(fēng)"戰(zhàn)斗機(jī)。
到了21世紀(jì)初,第五代航空發(fā)動機(jī)出現(xiàn),以美國的F135發(fā)動機(jī)和英、美聯(lián)合研制的F136發(fā)動機(jī)為代表,推重比為12~13,其中F135發(fā)動機(jī)裝備在F-35 戰(zhàn)斗機(jī)上。2010年以后,依靠其強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)能力,美國已經(jīng)開展第六代航空發(fā)動機(jī)的研發(fā),預(yù)計(jì)推重比將達(dá)到20以上,目前已取得了階段性成果 ,而第七代航空發(fā)動機(jī)也已經(jīng)開始預(yù)研。中國發(fā)動機(jī)研制是生產(chǎn)一代、研制一代、預(yù)研一代、探索一代。中國發(fā)動機(jī)研制的技術(shù)目標(biāo)時(shí)間表已經(jīng)排到了2030年 。