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喷气式飞机发动机

2024-12-18 22:47 发布

喷气式飞机发动机是一种利用喷气产生推力的反作用式发动机,其发展历史可以追溯到17世纪。

早在荷兰物理学家惠更斯和罗马尼亚人亨利·科安达的尝试之后,喷气发动机的关键技术逐渐被攻克,其中最为关键的是使用燃气驱动的涡轮来驱动压缩机。这些技术突破为现代喷气发动机的发展奠定了基础。

喷气发动机的推进原理基于牛顿第三定律,通过加速空气流或燃气流并高速排出产生推力。以涡扇发动机为例,其工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气。这使得喷气发动机能够在各种飞行条件下提供强大的推力。

喷气发动机有多种推进方式,包括冲压喷气发动机、脉冲喷气发动机和火箭发动机等。冲压喷气发动机由进气道、燃烧室和推进喷管组成,利用迎面气流进入发动机后减速来提高静压,适合高速飞行,但低速时效率较低。脉冲喷气发动机采用间歇燃烧原理,能在静止状态工作,但油耗高,不适于飞机动力装置。火箭发动机不用大气作为推进流体,适用于短时间工作。

涡轮喷气发动机在低速时效率低于螺旋桨型发动机,中速时螺旋桨效率降低,因此出现了涡轮螺旋桨发动机。这种发动机低速推力大,巡航速度相对涡轮喷气发动机油耗低。此外,还有涡轮冲压喷气发动机和涡轮/火箭发动机等,各有特点和适用场景。

喷气式飞机发动机在发展过程中不断有新的突破。从德国的 He178 试飞成功,到英国的第一架喷气式飞机起飞,再到后来各国不断研发出性能更优的喷气式飞机和发动机,如 Me262、米格21 等。这些突破不仅提高了飞行速度,还提升了飞行性能。

喷气式飞机发动机的工作原理是利用牛顿定律,通过压缩机、燃烧室和涡轮等部件产生推力。其中,煤油因其沸点高、不易蒸发、润滑性好等特点,成为常用的燃料。

喷气式飞机发动机虽然具有使飞机飞得更快的优势,但也存在一些劣势。例如,低空低速性能较差,发动机依赖度高,一旦故障,滑翔性能差。

在速度记录方面,各国不断突破,从突破音障到向 3000 公里时速进军,创造了多项世界纪录,其中不乏巾帼飞行员的出色表现。

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