航空发动机加力燃烧室(飞机发动机加力燃烧室)

海潮机械 2023-01-17 05:28 编辑:admin 51阅读

1. 飞机发动机加力燃烧室

涡扇-10B的总合性能在AL31之上!

涡扇-10B航空发动机的综合性能:

空气进量 118kg/sec,

涡轮前温度为1747k,

涡扇10加力风扇的性能的一些主要数据为如下:

高、低转子的转速分转别是16.2 kr/min,13 kr/min,

涵道比0.78,

增压比32,323 m/s和334 m/s,

空流量M=100 kg/s,

主燃烧室及加力燃烧室供油量分别为2.6 kg/s,2.85 kg/s,

最大推力76.2kn,

加力最大推力132kn,

涡扇10装有无锡航空发动机研究所研制的FADEC。

AL-31F发动机性能:

(1)尺寸小,推力大。其涡轮具有有效的冷却系统和良好的热力学特性;压气机增压快速,发动机结构紧凑,保证飞机有较高的推力和良好的机动性。

(2)稳定性高。可使用在苏-27飞机的各种飞行高度和速度下,即使飞机在以M2的速度进入平螺旋、直螺旋、翻转螺旋和进气道喘振的情况下,发动机工作仍然极其稳定。喘振消除系统、空中自动点火系统、主燃烧室和加力燃烧室的再次启动系统等可保证在使用机载武器时动力装置的工作可靠性。

(3)维修简便。该发动机采用单元体结构,由14个单元体组成,因此,如果出现某些损坏,不需要全部更换,只替换下有故障的单元体即可。这样,在使用条件下进行发动机维修时,可更换其中的6个单元体。

(4)使用寿命长。AL-31F可根据其技术状况而使用,只要发动机还正常,就可以一直使用下去,而现代化水平的诊断设备可保证飞行安全。但其使用寿命也有一个限度,一般认为该发动机第一次维修前的使用寿命可达1000h,总使用寿命应该不少于10年。

2. 飞机发动机燃烧室结构

尾喷管又叫排气喷管,简称喷管。

其主要作用是将由涡轮流出的、仍有一定能量(势能、热能)的燃气膨胀加速,以较大的速度(一般为550~600米/秒)排出发动机,用以产生推力。

战机尾喷管大致有两种分类方法:1,收敛和收敛扩张;2,喷口面积可调和不可调。

不可调节的收敛形尾喷管(固定喷口的亚声速尾喷管):结构最简单,重量最轻,广泛应用于亚声速及低超声速飞机上的不带加力燃烧室的涡喷发动机,及涡轮后燃气焓降较小的涡桨和涡扇发动机。(如WP5甲的尾喷管)

可调节的收敛形尾喷管:能使发动机在各种工况下都获得良好的性能,带加力的发动机必须采用可调节的尾喷管,保证在加力状态下相应地加大喷口。有的发动机通过改变喷口面积来改变工况。其主要类型有:多鱼鳞片式,双鱼鳞片式,移动尾椎体式,气动调节式。(鱼鳞片又叫调节片,多鱼鳞片式参考WP6,WP7)

可调节的收敛扩张形尾喷管:超声速飞机用(无论有无加力),其燃气的膨胀比很大,用此型尾喷管减小燃气不完全膨胀的推力损失。有移动尾椎体式和多调节片式等。(如AL-31f)

超声速飞机还用过引射式尾喷管,用引气气流调节主流的膨胀比。

以上尾喷管是直流式的,燃气向后排出。

还有偏转燃气流的,如“飞马”发动机,带有折流板,用于短距/垂直起降,类似的还有F-135发动机,3轴承旋转喷管,用于STOVL。

除此之外,还有用于减速,缩短降落时的滑跑距离,或飞行中机动,减速的反推力装置,主要是将燃气流偏转向前方,产生反推力。有蛤壳形门式,戽斗式门,外涵反推装置。

3. 飞机发动机加力燃烧室在哪

自于洪都航空工业集团的教-8所使用的涡扇-11发动机就是AI-222-25的孪生兄弟,该机型是南方航空动力公司于1986年以乌克兰进步机械设计局的AL-25涡扇发动机为蓝本进行测绘仿制的,新型号发动机被命名为 WS-11(涡扇-11)。

1992年涡扇-11开始研制,1995年正式点火试车,1998年10月26日首台样机被安装到K-8教练机上进行首飞,2001年10月完成所有的定型试飞并开始小批量生产交付。该发动机在使用初期状态不是很稳定,出了一些事故,不过最后都被一一解决了,涡扇-11最终于2002年3月正式定型,该机被大量用于装备洪都航空工业集团的K-8,也就是后来的教-8教练机,并被销往了很多国家的空军。但是涡扇-11不具备加力燃烧室和超音速的功能,限制了该款发动机进一步列装猎鹰战斗教练机。

4. 战斗机加力燃烧室

作战飞机为了作战需要,喷气式发动机一般都设计有加力燃烧室,位置处于发动机涡轮之后,燃烧室产生的推力不推动涡轮旋转。在发动机的最大工作状态时接通加力,以获得额外的推力,迅速增速或爬高,在空战中取得有利态势。

       但是加力状态下,发动机的温度很高,耗油量很大,比在最大状态要高得多,所以使用的时间有限制。有的飞机还有一次加力和二次加力,二次加力通常是在飞机在加力状态到了一定的高度和速度后自动接通二次加力,一般用以加速到最大飞行速度时使用

5. 飞机发动机加力燃烧室的作用

加力发动机是一种加装加力器的发动机:

加力涡扇发动机是指在涡扇发动机后加装一个加力燃烧室,让前端产生的尾气与燃气重新燃烧产生更大推力的发动机。

涡扇发动机的一种,在涡扇发动机后加装一个加力燃烧室(又称后燃室),让前端产生的尾气与燃气重新燃烧产生更大的推力。一般用于战斗机。

6. 飞机发动机加力燃烧室图片

现代战术飞机极少能够看到喷出橘黄色的火焰,首先一旦开启加力燃烧室,对发动机的寿命有着不可逆的影响,而一台发动机的造价高达数百万美元,即便是美国这样财大气粗的国家也不会频繁使用加力燃烧室。只有最大极速测试、紧急拦截或者是执行特定任务的情况下才会开启加力燃烧室,一般情况下即便打开加力也是低加力状态。

F135最大寿命达到了1万小时

综上所述,实际上战斗机喷出的火焰颜色并不能证明到底那一款发动机先进,仅仅是工作环境不同。抛开发动机尾焰的话,还是美制发动机技术最成熟,使用寿命最长。在涡扇发动机潜力即将挖尽的情况下,各国的新一代涡扇发动机在相同条件下推力大小相差并不大,只能在寿命方面一较高下。

7. 航发加力燃烧室

第一名,美国:F-135型涡扇发动机

美国的F-135型航空发动机由美国普拉特·惠特尼公司研制的新型发动机,于2006年飞行测试成功,F-135是在F-119(F-22战斗机使用)的基础上发展研制而成,最大推重比11.7,最大推力为近19吨,该发动机主要装备的是F35战斗机。在经历数年的研发和升级改造之后已成为世界最强的航发之一,并且具备垂降能力。

第二名,美国:F-119涡扇发动机

美国的F-119型航空发动机是一款双转子加力式涡轮扇发动机,是F-22战机的指配航发,在不开加力的情况下就可轻松实现超音速巡航,其最大推力达191.3千牛。超过了F119-PW一100的最大推力(156千牛,约15.8吨)多达20%;F135的最大军用推力达到128千牛,而F119-PW一100的最大军用推力仅为104千牛。其强大的推力可使F-22具备短距起飞的能力,因此,F135是有史以来最为强劲的战斗机发动机。该发动机还采用了一定的隐身设计。

第三名:中国:WS-15发动机

中国的WS-15型航空发动机当前被称之为“峨眉”(后继存在更名的可能),是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机,是歼-20战机的指配航发。由中国的606/624/614所和113/410/430厂等组织研发,“峨眉”航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功,于2014年最终定型,保节点是在2020年全面完成研发并装配歼-20战机。

第四名:俄罗斯:AL-41涡扇发动机

AL-41F发动机是留里卡-土星公司的产品,将成为俄第五代战斗机通用的发动机,前型为AL-31系列,从当前俄罗斯官方披露的性能数据来看,AL-41无论是从加力还是推力都要优于美国的F-119型,最大的短板就是寿命仅为后者的40%左右。AL-41F也是俄罗斯第一种实现“全权限数字电子控制”(FADEC)的发动机,俄罗斯业已在AL-31FU上对FADEC 系统进行过验证,而AL-3lF系列则一直采用液压电子控制。AL-4lF发动机(117S)已装备到俄军苏35战机

第五名:中国:WS-10B发动机

WS-10B型发动机是在“太行”发动机核心机的基础上进行重构升级,在设计过程中三大核心部件既高压压气机、环形燃烧室、高压涡轮等大量的参照并融合了俄罗斯AL-31系列发动机的部分设计理念,总计突破100余项核心技术,当前已开始大批量投产,主要装配在中国的歼-10系列、歼-11B和歼-20(技术验证)等战机上。

第六名:俄罗斯:AL-31FN涡扇发动机

AL-31FN型航空发动机研制于上世纪70年代,由俄罗斯留里卡"土星"科研生产联合体研制的带加力燃烧室的涡扇发动机。其前型为AL-21F,是俄罗斯当前出口量最大、装配最广泛的一款三四代战机的通用型发动机,1985年该发动机研制达标后,主要装配在苏-27、苏-30、苏-35等系列战机上。

第七名,英国:EJ-200涡扇发动机

EJ-200型航空发动机研发于上世纪90年代,EJ200是欧洲四国联合研制的先进双转子加力式涡轮风扇发动机,用于欧洲联合研制的90年代战斗机EFA(现编号EF2000)。除欧洲战斗机EF2000外,EJ200发动机其他可能的用途有:垂直/短距起落欧洲战斗机2000、“狂风”战斗机改装、F/A-18、意大利马基航空公司与巴西航空工业公司合作研制的AMX、“阵风”、巴基斯坦的F-7和印度的LCA战斗机,是欧洲当前的主流发动机之一。

第八名:法国:M88涡扇发动机

M88型航空发动机采用了三维设计技术,全机分为21个模块设计,每个模块都能由简单工具拆装更换,达到减少备件数量、快速更换、简化维修程序和时间的目的,十分有利于快速更换和维修,整机拆卸及维修总共只需4小时。当前已装配在了“阵风”战斗机上,是法国航空航天较为自豪的高精尖产品之一。

第九名:中国:WS-13发动机

WS-13发动机被称之为“天山”,是在RD-33的基础上由中俄联合设计研发,推重比为14,寿命2400小时,主要装配在中客ARJ21、中运等机型上。

第十名:俄罗斯:RD-93涡扇发动机

俄罗斯的RD-93涡扇发动机由克里莫夫公司研发,可达到在近17000米的高空实现2000公里以上的时速,是俄罗斯大批投产的航空发动机之一,其寿命为2000小时,主要装配在米格-29系列战机上。