涡轮喷气发动机与涡轮螺旋桨
涡轮喷气发动机是一种吸气式燃气涡轮发动机,在工作过程中执行内燃循环。它也属于飞机推进发动机中的反作用发动机类型。20世纪30年代末,英国的弗兰克·惠特尔爵士和德国的汉斯·冯·奥海因独立开发了实用发动机概念,但直到二战后,喷气发动机才成为一种广泛使用的推进方式。
涡轮螺旋桨发动机是另一种建立在涡轮喷气发动机上的变体,它利用涡轮产生轴功来驱动螺旋桨。它们是早期往复式发动机推进和新型燃气轮机动力推进的混合动力。此外,涡轮螺旋桨发动机可以看作是一种涡轮轴发动机,螺旋桨通过减速齿轮机构连接到轴上。
关于涡轮喷气发动机的更多信息
通过进气口进入的冷空气在轴流压缩机的连续级中被压缩到高压。在普通喷气发动机中,气流经过几个压缩阶段,在每一个阶段,将压力提高到更高的水平。现代涡轮喷气发动机可以产生高达10:1的压力比,这是由于先进的压气机级设计了气动改进和可变的压气机几何形状,以在每个阶段产生最佳的压缩。
空气的加压也会提高温度,当与燃料混合时,会产生可燃气体混合物。这种气体的燃烧使压力和温度升高到非常高的水平(1200摄氏度和1000千帕),气体通过涡轮机的叶片。在涡轮部分,气体对涡轮叶片施加力并使涡轮轴旋转;在普通喷气发动机中,该轴的工作驱动发动机的压缩机。
然后气体被引导通过一个喷嘴,这产生了大量的推力,可以用来驱动飞机。在排气口,气体的速度可以远远高于声速。喷气发动机的工作是理想的布莱顿循环模型。
涡轮喷气发动机在低速飞行时效率低下,最佳性能超过马赫数2。涡轮喷气发动机的另一个缺点是涡轮喷气发动机噪音非常大。但由于其生产简单、速度慢,目前仍在中程巡航导弹中使用
更多关于涡轮螺旋桨发动机
涡轮螺旋桨发动机是涡轮喷气发动机的一种高级版本,轴的工作是通过连接在涡轮轴上的减速齿轮机构来驱动螺旋桨。在这种形式的喷气发动机中,大部分推力是由螺旋桨反作用产生的,而排气产生的可用能量微不足道,因此大部分不用于推力。
涡轮螺旋桨发动机中的螺旋桨通常是恒速(变螺距)型,类似于大型往复式飞机发动机中使用的螺旋桨。虽然大多数现代涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机使用轴流压缩机,但涡轮螺旋桨发动机通常至少包含一级离心压缩。
螺旋桨会随着飞机速度的增加而失去效率,但在飞行速度低于725公里/小时时非常有效。因此,涡轮螺旋桨通常不用于高速飞机,而用于为小型亚音速飞机提供动力。一些例外情况也存在,如空客A400M和洛克希德马丁C130,它们是大型军用货机,涡轮螺旋桨飞机用于这些飞机的高性能短距起降要求。
涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机有什么区别?
•涡轮喷气发动机是第一个用于飞机的吸气式燃气涡轮发动机,而涡轮螺旋桨是涡轮喷气发动机的高级变体,使用燃气轮机驱动螺旋桨产生推力。
•涡轮喷气发动机在超音速时表现良好,而涡轮螺旋桨飞机在亚音速时表现良好。
•涡轮喷气发动机目前用于特定的军事用途,但涡轮螺旋桨飞机广泛用于军用和商用飞机。
图表来源:
http://en.*********.org/wiki/File:喷气式飞机_引擎.svg