民航概论——民用航空器之四

常见的星形发动机有5个、7个、9个、14个、18个或24个气缸不等。在 单缸容积相同的情况下，气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃 气压力在气缸内作往复运动，并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋 转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。 曲轴是发动机输出功率的部件。 曲轴转动时，通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外，曲轴 还要带动一些附件（如各种油泵、发电机等）。气门机构用来控制进气 门、排气门定时打开和关闭。
发动机的分类
一 活塞式发动机
航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合，在密闭的容器（气缸） 内燃烧，膨胀作功的机械。 活塞式发动机必须带动螺旋桨，由螺 旋桨产生推（拉）力。所以，作为飞机的动力装置时，发动机与螺 旋桨是不能分割的。
（一）活塞式发动机的主要组成
主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣 等组成
八 飞机发动机布局
九 辅助动力装置
大中型飞机上都装有独立的小型动力装 置-APU系统，它的作用是向飞机独立的提 供电力和压缩空气。在起飞前启动主发动 机，在爬升是保证客舱和驾驶舱的照明和 空调，改善爬升性能，降落后提供电力和 空调，使主发动机提早关闭，节省燃油。
APU的核心部分是一个小型的涡轮发动 机，有自己单独的启动电机，有单独的电 池供电，它是保证发动机空中停车后再启 动的主要装备，直接影响飞行安全。
涡轮：安装在燃烧室的后面，在高温燃 气作用下旋转做功，将热能转变为机械能。
喷管：安装在涡轮的后面，主要功用是 将从涡轮流出的燃气膨胀、加速，提高燃 气速度，使燃气以很大的速度排出，产生 推力。也可通过反推力装置改变喷气方向， 产生反推力，缩短飞机的滑跑距离。
4.涡喷发动机工作原理
首先，气体从进气道进入，相当于进气过程。 经过旋转的压缩机空气被压缩，相当于压气冲程。 气体在燃烧室点燃，气体膨胀通过涡轮，使涡轮转动，涡轮带动压气机， 相当于工作冲程。 最后燃烧的高温气体从尾喷管排出，相当于排气冲程。
二、螺旋桨
活塞式发动机不能单独驱动飞机，它必 须驱动螺旋桨使其相对空气运动产生拉力 从而使飞机运动。
螺旋桨由叶片组成，叶片的横断面相当 于机翼的翼型，它相对于空气运动时，把 空气向后排开，空气的反作用力给它一个 向前的拉力。
三.空气喷气式发动机
F=ma=m[(v2-v1)/dt]=(m/dt)(v2-v1)
四.涡轮风扇发动机
目前航空用涡轮风扇发动机主要分两类，即不加力式涡轮风扇 发动机和加力式涡轮风扇发动机。前者主要用于高亚音速运输 机，后者主要用于歼击机，由于用途不同，这两类发动机的结构 参数也大不相同
当空气流经涡轮风扇发动机的前端风扇后，分为两个部分：一部 分气流进入燃气发生器，叫做内涵道；另一部分从燃气发生器的 外围通过，称为外涵道。外涵道与内涵道的流量之比，叫做涵道 比，也叫流量比。
五.涡轮轴发动机
六 涡轮螺旋桨发动机
七.涡轮喷气发动机的附属系统
1）燃油系统 2）启动系统
3）附件传动系统 4）润滑系统 5）控制仪表系统
推进效率 ：发动机产生的动能有多少用 于推动飞机。
2、发动机的安装位置
a 安装在机翼上 b 吊装在机翼下（翼吊布局） c 安装在机身尾部（尾吊布局）
民航概论
第四节 飞机的动力装置
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发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力，是飞行器的心 脏。自从飞机问世以来的几十年中，发动机得到了迅速的发展，从早期 的低速飞机上使用的活塞式发动机，到可以推动飞机以超音速飞行的 喷气式发动机，还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等， 时至今日，飞行器发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同的 大家族。
3、涡轮喷气发动机的结构 进气道：在各种状态下，将足够量的
空气，以最小的流动损失，顺利地引入压 气机。
压气机：通过高速旋转的叶片对空气做 功，压缩空气，提高空气的压力。压气机 分为离心式压气机和轴流式压气机两种。
燃烧室：位于压气机和涡轮之间，其功 用是使高压空气与燃料混合、燃烧，将化 学能转变为热能，形成高温高压的燃气。
活塞式发动机原理图
（二）基本原理
活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、最近的 位置叫下死点、从上死点到下死点的距离叫活塞冲程。
活塞式航空发动机大多是四冲程发动机，即一个气缸完 成一个工作循环，活塞在气缸内要经过四个冲程，依次是进气 冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。
1.进气冲程
2.压缩冲程
3.工作冲程
4.排气冲程
（三）活塞式航空发动机的辅助工作系统 活塞式发动机要正常工作必须有其它的系
统配合，包括： 燃油系统，由油箱、导管和进气系统组成； 润滑系统，由滑油箱、滑油泵和管道组成； 冷却系统，分为液冷和气冷两种，现以气
冷偏多； 启动系统：气动式是用压缩气体启动发动
机，电动式是用电动机启动发动机。