噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(Jet engine)是一種通過噴氣產(chǎn)生推力的反作用式發(fā)動(dòng)機(jī)。大部分噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)都是依靠牛頓第三定律工作的內(nèi)燃機(jī)。
1937年,恩斯特海因克爾 (Ernst Heinkel) 教授、漢斯馮·奧安 (Hansvon Ohain) 博士,以及弗蘭克·惠特爾 (Frank Whittle) 爵士樂相繼發(fā)明了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以分為空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)兩大類,主要由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪、尾噴管5大部分,以及驅(qū)動(dòng)附件運(yùn)轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力的傳動(dòng)系統(tǒng)和必要的供油、潤(rùn)滑、控制、檢測(cè)系統(tǒng)等組成。
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛用作飛行器的動(dòng)力裝置。在現(xiàn)代航空運(yùn)輸飛機(jī)上使用最多的空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),其特點(diǎn)是推力大、噪聲小和耗油率低。商用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)直徑可達(dá)3.3米,長(zhǎng)度可達(dá)3.7 米,重可達(dá)4540千克,推力可達(dá)45400 千克。此外,沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)也經(jīng)常被用來推進(jìn)導(dǎo)彈,如SR-71黑鳥偵察機(jī)就使用了渦輪沖壓組合式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
歷史沿革
1930年,英國皇家空軍中尉弗蘭克·惠特爾 (Frank Whittle) 獲得了第一項(xiàng)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)專利。
1935年,馮·奧安與馬克斯·哈恩 (Max Hahn) 一名汽車技師合作,制作了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模型。后來他得到了飛機(jī)制造商恩斯特·海因克爾的支持,恩斯特·海因克爾雇用了馮·奧安和哈恩來開發(fā)引擎。
1937年,恩斯特海因克爾 (Ernst Heinkel) 教授、漢斯馮·奧安 (Hansvon Ohain) 博士,以及弗蘭克·惠特爾 (Frank Whittle) 爵士樂相繼發(fā)明了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。
1939年8月27日,飛行員埃里希·瓦西茨 (Erich Warsitz) 駕駛著裝著奧安噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的 He-178飛機(jī)從 Rostock-Marienehe 機(jī)場(chǎng)起飛。這是人類歷史上第一架噴氣式飛機(jī)。
1942年末,通用電氣生產(chǎn)的美國第一臺(tái)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在貝爾公司設(shè)計(jì)的飛機(jī)上并成功實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起飛。
1946年,中國與美、蘇先后獲得尼恩發(fā)動(dòng)機(jī)專利,并于年底組織在英學(xué)習(xí)活塞式梅林(Merlin)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)人員16人到羅一羅公司學(xué)習(xí)培訓(xùn),于1947年10月結(jié)束。
20世紀(jì)60年代是超聲速飛行和大涵道比的時(shí)代。西方國家和蘇聯(lián)在超聲速客機(jī)上展開激烈競(jìng)爭(zhēng),最后羅羅和斯奈克瑪公司聯(lián)合研制的奧林帕斯593發(fā)動(dòng)機(jī)(174kN) 和蘇聯(lián)的H&K144 加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)(172kN)分別隨“協(xié)和”號(hào)、圖-144超聲速客機(jī)完成首飛,GE 公司涵道比8 ∶ 1的TF39 發(fā)動(dòng)機(jī)(183kN) 配裝C-5A“銀河”戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī),普惠公司的JT9D大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)(222kN)1969年成為波音747 首飛動(dòng)力。
20世紀(jì)70年代,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的新突破是羅羅公司的軍民用三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)、垂直短距起降和全權(quán)限數(shù)字式電子控制(FADEC),以及艾利遜公司的小推力齒輪傳動(dòng)式風(fēng)扇 (GTF)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)等。在此期間,定向結(jié)晶/單晶渦輪葉片、鈦合金空心風(fēng)扇葉片的出現(xiàn)使發(fā)動(dòng)機(jī)工藝和材料技術(shù)邁上新臺(tái)階,涌現(xiàn)出F100、F404、F110 和CFM56、JT8D 等一代知名發(fā)動(dòng)機(jī)。
20世紀(jì)80-90 年代,通用電氣發(fā)展出推力超過400kN 的GE90 民用寬體發(fā)動(dòng)機(jī),并首次使用復(fù)合材料風(fēng)扇葉片、雙環(huán)汽車腔低污染燃燒室;羅羅公司繼續(xù)做精做優(yōu)三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),推出了遄[chuán]達(dá)700/800/900 系列,在寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)占有重要地位;普惠公司則另辟蹊徑,將研發(fā)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向GTF技術(shù)。
1991年普惠公司以傳統(tǒng)的雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)F119戰(zhàn)勝GE公司的F120變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)成為F-22戰(zhàn)斗機(jī)“F-22戰(zhàn)斗機(jī)”的動(dòng)力裝置,并在此基礎(chǔ)上衍生發(fā)展出F135渦輪扇發(fā)動(dòng)機(jī)用于F-35戰(zhàn)斗機(jī)。
進(jìn)入21世紀(jì),LEAP、PW1000G、遄達(dá)XWB等新一代民用發(fā)動(dòng)機(jī)投入運(yùn)營(yíng),復(fù)合材料、金屬間材料和超級(jí)合金得到廣泛應(yīng)用,還涌現(xiàn)出如增材制造技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、量子技術(shù)等,不斷改變、甚至顛覆著航空發(fā)動(dòng)機(jī)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模式。
基本原理
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)從前端吸人大量的空氣,燃燒后高速噴出,這個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)向氣體施加力。根據(jù)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律,作用在物體上的力都有大小相等方向相反的反作用力。此時(shí),氣體給發(fā)動(dòng)機(jī)也施加了一個(gè)反作用力,推動(dòng)飛機(jī)向前飛行。這就是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)原理。
典型的燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理為:通過進(jìn)氣裝置吸入空氣并壓縮,隨后與燃料混合后點(diǎn)火燃燒,燃燒產(chǎn)生的氣體經(jīng)排氣系統(tǒng)高速排出。渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)則通過渦輪驅(qū)動(dòng)的大型涵道風(fēng)扇提升推力。相較于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)分時(shí)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣的工作模式,這種連續(xù)工作模式使噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在高速、高空環(huán)境下性能更優(yōu)。
主要結(jié)構(gòu)
進(jìn)氣道
進(jìn)氣道負(fù)責(zé)將空氣引入發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,為發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作提供所需的空氣流量。進(jìn)氣道的設(shè)計(jì)和性能直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和飛機(jī)的整體性能。進(jìn)氣口是空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的入口,它的設(shè)計(jì)和位置需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布局和性能要求進(jìn)行優(yōu)化。輔助進(jìn)氣口則是在主進(jìn)氣口無法滿足空氣需求時(shí),用來補(bǔ)充空氣的入口。放氣口則是將多余的空氣排出發(fā)動(dòng)機(jī)的出口。進(jìn)氣通道則是連接進(jìn)氣口和壓氣機(jī)的通道,它的設(shè)計(jì)也需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布局和性能要求進(jìn)行優(yōu)化。
壓氣機(jī)
壓氣機(jī)是通過帶有葉片的壓氣葉輪的旋轉(zhuǎn),使空氣的壓力增高,密度增大,以提高燃燒的效率,同時(shí)增加噴氣速度增加推力。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)既要滿足尺寸小的要求,又要兼顧壓氣機(jī)增壓比高的要求,相比于大發(fā)中多級(jí)軸流式壓氣機(jī),微型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中壓氣機(jī)常采用單級(jí)離心式壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)來控制壓氣機(jī)軸向長(zhǎng)度,同時(shí)單級(jí)離心式壓氣機(jī)在擴(kuò)散增壓和離心增壓兼顧作用下增壓比可達(dá)4以上。離心葉輪的流動(dòng)特性影響壓氣機(jī)的壓比及效率。
燃燒室
燃燒室是由一個(gè)環(huán)狀的筒子或是一些環(huán)狀排列的管道,與其中持續(xù)閃著火花的點(diǎn)火嘴組成。空氣和燃油在此混合后被點(diǎn)火嘴點(diǎn)燃并且迅速膨脹,這種高溫氣體以極快的速度向后沖出。后邊就是渦輪,它也是一組帶有葉片的圓盤,可以有1級(jí)到多級(jí),它從高速氣流中獲得轉(zhuǎn)動(dòng)所需的能量,然后快速轉(zhuǎn)動(dòng)起來。渦輪軸穿過環(huán)狀燃燒室與壓氣機(jī)相連,它帶著壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。高壓氣體通過渦輪后經(jīng)尾噴管以高速向后排出,由它產(chǎn)生的反作用力變成向前的推力。燃燒室的設(shè)計(jì)和性能直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率和飛機(jī)的整體性能。燃燒室主要由耐高溫合金材料制成,形狀和大小根據(jù)不同的設(shè)計(jì)和飛行需求而有所不同。在燃燒室中,燃料和空氣按照一定的比例混合,然后被點(diǎn)燃,產(chǎn)生的燃?xì)庖愿咚傧蚝髧姵觯瑥亩a(chǎn)生推力。燃燒室的溫度和壓力會(huì)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)和飛行條件而有所不同。
渦輪
渦輪是一種將流動(dòng)工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械,是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)的主要部件之一。渦輪的工作原理是利用廢氣把燃料蒸汽吹入引擎,以提高引擎的性能。它包括渦輪機(jī)或者渦輪廢氣側(cè)、中間的傳動(dòng)軸和右側(cè)的壓縮機(jī)等部件。渦輪的主要作用是將廢氣能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功,從而推動(dòng)引擎中的軸轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生動(dòng)力。廢氣通過渦輪機(jī)的扇葉,經(jīng)過高溫高壓高速的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣后,廢氣會(huì)推動(dòng)扇葉高速旋轉(zhuǎn),然后由中央開口處流入排氣管,驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪機(jī)與壓縮機(jī)相連,通過傳動(dòng)軸將旋轉(zhuǎn)力傳遞給壓縮機(jī)。
尾噴管
尾噴管又名噴管、排氣噴管或推力噴管是噴氣式飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分之一,其主要作用是將飛機(jī)燃燒室燃燒后的產(chǎn)物噴射出去,一方面起到排除廢氣的作用,并一方面噴射時(shí)產(chǎn)生的反作用力來推動(dòng)飛機(jī),為飛行提供一部分動(dòng)力。尾噴管種類繁多,目前有兩種分類方法,第一種根據(jù)流道的特點(diǎn)分為收斂噴管和收斂擴(kuò)張噴管。第二種根據(jù)噴口面積的變化與否分為噴口面積可調(diào)和不可調(diào)。
不可調(diào)節(jié)的收斂性尾噴管(固定噴口面積的亞音速尾噴管):其結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,便于拆卸,重量最輕,目前廣泛應(yīng)用于亞音速或低超聲速飛機(jī)的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)及渦輪后燃?xì)廨^小的渦槳和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
可調(diào)節(jié)的收斂形尾噴管:能使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都獲得良好的性能,帶加力的發(fā)動(dòng)機(jī)必須采用可調(diào)節(jié)的尾噴管,保證在家里狀態(tài)下相應(yīng)地加大噴口。有的發(fā)動(dòng)機(jī)通過改變噴口面積來改變工況。其主要類型有:多魚鱗片式,雙魚鱗片式,移動(dòng)尾椎體式,氣動(dòng)調(diào)節(jié)式。
分類
火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
現(xiàn)代固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)劑已經(jīng)有了50多年的發(fā)展歷史,依靠固體推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓?jīng)噴管能量轉(zhuǎn)換后高速排出,進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)大的推力。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn),在火箭、導(dǎo)彈武器、航天運(yùn)載等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是一種使用液體推進(jìn)劑作為能源和工質(zhì)的化學(xué)火箭推進(jìn)系統(tǒng),由液態(tài)化學(xué)物質(zhì)作為能源和工質(zhì),通過燃燒反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和高速氣體噴射出去,從而產(chǎn)生推力。液態(tài)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代航天技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括:比沖高、推力可調(diào)、可多次啟動(dòng)、成本低、燃料消耗少等。在商業(yè)航天領(lǐng)域,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)因其可靠性和可重復(fù)使用性而受到青睞。由中國航天科技集團(tuán)六院西安航天動(dòng)力研究所自主研制的某型液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)重復(fù)飛行試驗(yàn)驗(yàn)證,中國首次實(shí)現(xiàn)了液體火箭動(dòng)力的重復(fù)使用。
離子發(fā)動(dòng)機(jī)
離子發(fā)動(dòng)機(jī)是利用帶電粒子在電場(chǎng)或者磁場(chǎng)中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力加速以及改變方向的原理。帶電物體總是同性相斥,異性相吸的。如果一個(gè)帶電粒子帶正電,那么它在電場(chǎng)中將為正極所排斥而為負(fù)極所吸引,在這個(gè)沿著電場(chǎng)力的作用下,它必然由正極方向向負(fù)極方向漂移;反之如果粒子帶負(fù)電,它就要反過來向正極奔去。但無論是帶正電還是帶負(fù)電的粒子,它們?cè)陔妶?chǎng)中漂移的結(jié)果就是從電場(chǎng)中獲得能量,即得到了加速。
空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,戰(zhàn)斗機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)仍屬于熱機(jī)的一種,遵循熱機(jī)工作的物理原理:在高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。因此,從產(chǎn)生輸出能量的原理上講,噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)是相同的,都需要有進(jìn)氣、加壓、燃燒和排氣這4個(gè)階段。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)
現(xiàn)代的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)具有功率大、重量輕、工作可靠等優(yōu)點(diǎn),被人們廣泛的認(rèn)可,這對(duì)飛機(jī)的整體設(shè)計(jì)也是很有利的,因?yàn)槿绻?a href="/hebeideji/7202805507471032324.html">發(fā)動(dòng)機(jī)過重過大對(duì)于飛機(jī)在飛行過程中是一種負(fù)擔(dān),在維修過程中也會(huì)增加很多難度,而且渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音很低,大大的改善了客機(jī)的環(huán)境,提高了乘客的舒適度,渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的妙處,就在于既提高渦輪前溫度,又不增加排氣速度。渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)是在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上在其前面加了幾級(jí)渦輪,這些渦輪帶動(dòng)一定數(shù)量的風(fēng)扇。風(fēng)扇吸入的氣流一部分送進(jìn)壓氣機(jī),另一部分則直接從渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)殼外圍向外排出,為了提高渦輪前溫度,可以通過適當(dāng)調(diào)整渦輪結(jié)構(gòu)和增大風(fēng)扇直徑,使更多的燃?xì)饽芰拷?jīng)風(fēng)扇傳遞到外涵道,可以減少尾氣管的氣體排放量,保證了熱效率。
渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)
把渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇變成直升機(jī)的旋翼,便成了渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),也可簡(jiǎn)稱為渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)類似,也有進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室和尾噴管,但它一般裝有自由渦輪。前面的兩級(jí)是普通渦輪,帶動(dòng)壓氣機(jī)維持發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。后面的兩級(jí)是自由渦輪,燃?xì)庠谄渲凶龉Γㄟ^傳動(dòng)軸帶動(dòng)直升機(jī)的旋翼旋轉(zhuǎn),渦輪流出來的燃?xì)饨?jīng)尾噴管噴出,可產(chǎn)生一定的推力,渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口只能向后,而渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口可以向上、向下以及向兩側(cè)。
沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)
從1913年法國工程師雷納·勞倫提出沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)概念,一百年來,在飛航技術(shù)發(fā)展需求的推動(dòng)下,沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速。沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)造主要包括進(jìn)氣道(也稱擴(kuò)壓器)、燃燒室和推進(jìn)噴管三部分。它利用高速氣流在速度改變下產(chǎn)生的壓力改變,達(dá)到氣體壓縮的原理來運(yùn)作。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)本身沒有活動(dòng)的部分,氣流從前端進(jìn)氣口進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)之后,利用涵道截面積的變化,讓高速氣流降低,并且提高氣體壓力。壓縮過后的氣體進(jìn)入燃燒室,與燃料混合之后燃燒。由于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)維持運(yùn)作的一個(gè)重要條件就是高速氣流源源不絕的從前方進(jìn)入,因此發(fā)動(dòng)機(jī)無法在低速或者是靜止下繼續(xù)運(yùn)作,只能在一定的速度以上才可以產(chǎn)生推力。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)適用于高空高速飛行,最高速度約為4倍音速(相當(dāng)于4400公里/小時(shí)),飛行高度可達(dá)30公里以上。
脈沖式發(fā)動(dòng)機(jī)
脈沖式發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體推動(dòng)飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)。它的工作原理是通過燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓氣體,然后將氣體噴出,產(chǎn)生推力,推動(dòng)飛行器前進(jìn)。脈沖式發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件是燃燒室和噴管。燃燒室是燃燒燃料的地方,噴管則是將燃燒產(chǎn)生的氣體噴出的地方。在燃燒室中,燃料和氧氣混合并點(diǎn)燃,產(chǎn)生高溫高壓氣體。這些氣體通過噴管高速噴出,產(chǎn)生推力。脈沖式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、推重比大、成本低等。
應(yīng)用
民用民航
1958年開始,噴氣式客機(jī)大規(guī)模地重新返回航線。美國帶頭將波音707型噴氣客機(jī)投入航線運(yùn)營(yíng)。它有4臺(tái)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),搭載l50名乘客,可做l萬公里以上的不著陸飛行,比當(dāng)時(shí)最大的活塞式客機(jī)的載客量、速度及航程都增大了1倍左右。由此而開創(chuàng)了民航的噴氣時(shí)代。 噴氣飛機(jī)投入運(yùn)營(yíng)以后,加快了旅行速度,使在單位時(shí)間內(nèi)人的活動(dòng)距離比過去擴(kuò)大了很多。由于其快捷的速度,特別是其在近幾年內(nèi)迅速發(fā)展的各種服務(wù)項(xiàng)目以及令人放心的航空安全,目前航空交通運(yùn)輸已廣泛被公眾接受,成為最先進(jìn)的一種交通方式,它對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。20世紀(jì)70年代,美國航空客運(yùn)量(以客公里計(jì)算)已占到總客運(yùn)量的70%左右。
賽車
2013年1月12日,在羅馬尼亞德瓦,來自羅馬尼亞的勞爾·瓦伊德花費(fèi)3年時(shí)間用自己的積蓄和籌得的錢自制了一個(gè)“噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”安裝在自己的自行車上,成為羅馬尼亞首個(gè)在國內(nèi)自制噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的人。當(dāng)月12日,這輛安裝有自制“噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”的自行車經(jīng)過道路測(cè)試,時(shí)速可達(dá)42公里。
發(fā)電取暖
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還可以用于飛機(jī)上的發(fā)電系統(tǒng),很多客機(jī)上會(huì)配有輔助電力系統(tǒng),這些輔助動(dòng)力系統(tǒng)由小型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)組成,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)便可以提供電力,從而支持飛機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
航空航天
在衛(wèi)星發(fā)射中,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)被用于將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。很多國家都已經(jīng)掌握可重復(fù)使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。除了衛(wèi)星發(fā)射,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)還被用于載人航天任務(wù)包括航天飛機(jī)。例如,在國際空間站的建造和維護(hù)過程中,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)被用于將宇航員和物資送入太空軌道。
軍事領(lǐng)域
噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)被用于各種導(dǎo)彈和無人機(jī),包括巡航導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈和偵察無人機(jī)等。2019年,英國噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)公司近日宣布,對(duì)預(yù)冷卻器的測(cè)試取得了成功,測(cè)試中模擬的速度為3.3馬赫環(huán)境。這比曾在約3.5小時(shí)內(nèi)從紐約飛行到巴黎的協(xié)和式客機(jī)的巡航速度快了50%以上;與迄今最快的噴氣式飛機(jī)——洛克希德·馬丁公司的SP-71“黑鳥”(Blackbird)創(chuàng)下的最快速度紀(jì)錄相當(dāng)。
未來發(fā)展
未來,軍民、用飛行器對(duì)動(dòng)力裝置的需求會(huì)出現(xiàn)新的變化,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是順應(yīng)未來作戰(zhàn)模式向空、天、地一體信息對(duì)抗的方向拓展,各類主戰(zhàn)機(jī)種將根據(jù)設(shè)定的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)目標(biāo),在更廣闊的空間、以更高的速度開展體系和體系的對(duì)抗,飛行器的速度將成為一種新的“隱身”,但具備高機(jī)動(dòng)、高隱身、超聲速巡航的新一代戰(zhàn)斗機(jī)的制空和對(duì)地攻擊能力仍然是無可替代的;二是航空業(yè)界正面臨2050年實(shí)現(xiàn)CO2零排放的巨大環(huán)保壓力,為此各主要航空企業(yè)已經(jīng)提前布局,為未來30年民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的顛覆性改變做準(zhǔn)備;三是無論民機(jī)還是軍機(jī),既要用得好、也要買得起,更要用得起,在性能、可靠性已滿足需求的前提下,發(fā)動(dòng)機(jī)將不再單純地追求高的推重比,而是綜合考慮安全性、可靠性和全生命周期使用維護(hù)成本,向跨行業(yè)技術(shù)融合、全三維仿真、電氣化、智能化方向發(fā)展。
參考資料 >
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?國內(nèi)首次!液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)重復(fù)使用.今日頭條.2023-11-17
續(xù)寫沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)“百年傳奇”_半月談網(wǎng).半月談.2023-11-21
基于亞聲速燃燒的高超聲速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真研究.中國知網(wǎng).2023-11-21
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羅馬尼亞青年人自制“噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”自行車(圖文).新華網(wǎng).2023-11-21
基于微型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪增壓器的啟動(dòng)發(fā)電裝置的研發(fā)與應(yīng)用.中國知網(wǎng).2023-11-21
空天飛機(jī):航空航天史上的里程碑.今日頭條.2023-11-17
我國液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用.今日頭條.2023-11-17
吸氣式火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件通過測(cè)試.云南網(wǎng)-軍事板塊.2023-11-17