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体育综合盘bob:涡扇15都快服役了为何还装备涡桨发动机?涡扇涡桨区别是什么?

更新时间:2022-09-30 04:51:14 | 来源:bobty体育官网 作者:bob手机版网页


  涡扇和涡桨的区别主要是推进方式不一样,一个是螺旋桨拉着飞机走,一个是风扇拉着走和涡轮喷气推着飞机走。外观上有螺旋桨的飞机发动机就是涡桨发动机,而没有螺旋桨的飞机就是涡扇发动机了。不过涡扇和涡桨发动机都是用的涡轮喷气机作为发动机的核心机,只是主动力输出上不一样,涡桨发动机主要依靠螺旋桨的旋转为飞机提供动力,而涡扇的话则是依靠风扇和核心机共同作用为飞机提供动力。

  涡桨发动机是在喷气发动机的基础上加上减速齿轮和螺旋桨共同构成。核心机部分有进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管。涡桨发动机核心机启动之后带动压气机吸入空气,通过压气机对空气进行压缩,然后高压气体进入燃烧室和燃料混合燃烧。燃烧室燃料燃烧之后产生大量的高温高压的气体。高温高压的气体进入涡轮带动涡轮旋转的同时从尾喷管喷出。涡轮旋转的速度很高,不过螺旋桨的转速不过才每分钟一千转左右,所以共转轴带动螺旋桨旋转的时候,必须经过减速齿轮的速度转换才行。需要指出的是,涡桨发动机螺旋桨的转速和传统活塞式螺旋桨的转速是不一样的,二战时期的螺旋桨飞机动力是活塞式的,转速可以调节。而涡轮螺旋桨的桨叶转速相对来说比较固定。每分钟大概1000转左右!

  涡扇发动机和涡桨发动机共用一个“涡”字,其动力的核心机是差不多的。只是涡扇发动机的核心机有两个涡轮,一个低压涡轮,一个高压涡轮。低压涡轮带动发动机前部的风扇旋转,而高压涡轮则直接喷出燃烧后的高温高压空气为发动机提供动力。涡扇发动机的前部风扇通过一个整流罩罩住,而这个整流罩和核心机之间有一个通道,就是大家常说的外涵道。在涡扇发动机工作的时候,前部风扇旋转吸入空气一部分进入了涡轮核心机,一部分通过外涵道排出。涡扇发动机工作时,动力来源有外涵道部分风扇提供的反作用力和高压涡轮燃气喷出的反作用力。

  在结构上看,涡扇发动机看不到螺旋桨,而在整流罩内的风扇可以简单理解为涡桨发动机的螺旋桨。

  先来说涡桨发动机,大家肯定很疑惑为何二战时期的活塞式发动机已经很成熟,为何还要发展涡桨发动机呢?活塞式螺旋桨发动机由于有往复运动的活塞气缸提供动力,相对涡桨发动机的涡轮旋转来说,稳定性差了一些。再一个是转速,涡桨发动机转速远高于活塞式发动机,前者可以达到上万转,而后者最多只有三四千转,所以涡桨发动机在功率上可以做的更大。最重要的一点是功重比比较高,功重比说的是发动机对外做功的功率和自身重量的对比,同样重量的两款发动机,涡桨发动机功重比数倍于活塞式螺旋桨,也就是说,涡桨发动机可以做的更轻。另外就是发动机的零部件比活塞式少了很多,维修也比较方便。在油耗方面,两者相差不大,涡桨稍微费油一点,不过也仅仅只是一点点而已,和涡桨的优点相比,不算什么。另外在飞行高度上,因为更大的输出功率,涡桨发动机相对活塞式螺旋桨飞机可以飞得更高!传统活塞式发动机只能飞几千米已经是极限了,而装备涡桨发动机的飞机具备在万米高空飞行的能力!

  涡扇发动机是发动机发展道路上的巅峰,在活塞式螺旋桨时代,飞机主要是依靠螺旋桨拉着飞机走。涡轮螺旋桨飞机虽然相比活塞式功率更大了,但是存在明显的缺陷,那就是飞机无法超音速。因为螺旋桨的巨大迎风面积让涡桨发动机的功率无论怎么加大,飞机都无法超过音速。装备涡桨发动机的飞机强行超音速飞行会因为螺旋桨的应力过大发生飞机在空中解体的事故。所以在战机对速度要求越来越高的时代,摒弃螺旋桨设计就成了一种趋势。喷气发动机由此诞生。

  最初的喷气发动机是涡轮内燃烧后从尾喷管喷出,动力来源全部是发动机的燃烧能。这种发动机被叫做涡轮喷气发动机,我们一般简单地将其称为涡喷发动机。像大家熟知的歼7等大量的二代飞机就是采用的涡喷发动机。这种飞机可以很轻易的超音速,但是由于动力原因比较费油。所以涡喷发动机时代的战机作战半径普遍比较近。那么有没有既省油又可以满足飞机高速飞行的发动机呢?涡扇发动机由此而来。

  涡扇发动机可以说集成了涡桨发动机涡喷发动机的共同优点。在具备涡喷发动机动力基础的条件下,比涡喷发动机省油。又比涡桨发动机的推重比更好。所以现代战机一般都采用涡扇发动机。不过涡桨发动机的缺点虽然存在,但是并非是一无是处。相对来说,很多对飞行速度要求不那么高的辅助型飞机还是可以采用涡桨发动机的,比如运输机,预警机,加油机,客机等等。这些飞机对飞行速度没有那么高的要求,同时燃油经济性比较好,是可以采用涡桨发动机的!另外在民用领域,涡桨发动机还有很大的使用空间,一个是燃油经济性,另一个是这种飞机的低速性能优秀!民用的话大部分时候对飞机的速度并没有过大的要求!

  涡扇发动机相对涡桨发动机的优点是显而易见的,输出功率更大,可以为飞机提供超音速飞行的动力基础。但是并非是一无是处,相对涡桨发动机而言还是比较费油的。涡桨的低速性能更好,但是在超音速性能上,涡扇发动机要比涡桨好得多。但是涡扇发动机毕竟有前部迎风面巨大的风扇,所以在超音速性能上最好的还是涡喷发动机。不过我们今天不讨论涡喷发动机,就暂时不谈这个问题了。

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