西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第一章

西北工业大学航空发动机结构分析课后答案第一章第一章概论

思考题

1、航空燃气涡轮发动机有哪些基本类型,指出他们的共同点、区别和应用。

区别:

涡轮喷气发动机:在单个流道内靠发动机喷出的高速燃气产生反作用推力的燃

气涡轮发动机，涡轮出口燃气在喷管中膨胀，使燃气可用能量转变为高速喷流的动能而产生反作用力。主要应用:军用、民用、特别是超声速飞机，目前大多被涡扇发动机取代。

涡轮风扇发动机:与涡喷发动机相比多了压气机前风扇、外涵道结构。空气进

入发动机后分别通过内外涵道。推力由内外涵道两部分的气体动能产生。主要应用:中、大涵道比发动机多用于亚声速客机和运输机，小涵道比发动机多用于战斗机和超声速飞行器上。

涡轮螺旋桨发动机:靠动力涡轮把燃气能量转化为轴功率，带动螺旋浆工作，

主要应用于速度小于800km/h的中小型运输机、通用客机。

涡轮轴发动机:原理与结构基本与涡轮螺旋桨发动机一样，只是燃气发生器出

口燃气所含能量全被自由涡轮吸收，驱动轴转动。其主要用途是直升机。

螺旋桨风扇发动机:可看做带高速先进螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机，又可看做

除去外涵道的大涵道比涡扇发动机，兼具耗油率低和飞行速度高的优点。目前尚未进入实际应用阶段。

共同点:

组成部分:进气装置、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管。

工作过程:吸气进气、压缩、燃烧后膨胀和排气。

核心及部分:压气机、燃烧室、涡轮。

2、涡轮喷气、涡轮风扇、军用涡扇分别是何年代问世的?

涡轮喷气 :二十世纪三十年代末。涡轮风扇 :二十世纪六十年代初。军用涡扇 :二十世纪六十年代中期。

3、简述涡轮风扇发动机的基本类型。

按用途可分为军用涡扇发动机和民用涡扇发动机，按是否有加力燃烧室分为带加力的涡扇发动机和不带加力的涡扇发动机，带加力的用于军用超音速飞行，不带加力的用于民用，按涵道比大小可分为小涵道比、中涵道比、大涵道比涡扇发动机。

4、什么是涵道比,涡扇发动机如何按涵道分类,说明各类型发动机的应用机

型。

涵道比是指涡扇发动机外涵道和内涵道空气质量流量之比，又称流量比。涵道比小于1，定义为小涵道比，如F119用于战斗机。涵道比大于4，定义为大涵道比，如trent800 用于民航客机。涵道比介于1和4之间，定义为中涵道比，介于前两者之间。

5、按前后次序写出带加力的燃气涡轮发动机的主要部件。

进气道、高压压气机、低压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、加力燃烧室、尾喷管。

6、从发动机结构刨面图上，可以得到哪些结构信息,

发动机类型、转子数目、支撑类型、压气机类型、压气机级数、燃烧室类型、尾喷管类型。涡轮级数、

7、军用发动机的设计要求。

军用发动机的要求主要有:

(1)性能要求，包括地面台架性能和空中飞行性能、起动性能、加减速性能、引气量、功率提取和过载。

(2)适用性要求，包括发动机在飞机包线内稳定工作和油门杆使用不受限制，加力接通、切断不受限制，飞行状态变化、极限机动状态和吸入机载武器的排放时发动机稳定工作。

(3)结构和安全要求:包括安装节位置、外廓尺寸、重量和中心位置。

(4)可靠性要求:包括发动机寿命和工作循环、发动机个状态连续工作时间和平均故障时间。

(5)维修性要求:包括发动机可达性、可检测性、防差错性、难易度等非常丰富的内涵。衡量维修性的主要技术指标外场可更换件的更换时间、每飞行小时的平均维修工时和更换发动机时间等。

(6)其他要求:如满足飞机隐身要求的红外信号和雷达反射横截面，以及飞行控制的矢量推力。