飛行器動力裝置的學習經(jīng)驗

周松鶴

摘 要：動力裝置是飛行器的一項重要技術，本文通過對飛行器動力裝置的組成和特點的學習，增加了對飛行器動力裝置的了解，從中認識到飛行器動力裝置的重要性。飛行器的動力裝置是航空動力的重要裝置，是提供航空器的動力的重要系統(tǒng)。

關鍵詞：飛行器；動力裝置；學習經(jīng)驗

中圖分類號：V228 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0035-01

引 言

飛行器動力裝置是航空領域中的重要組成部分，所以飛行器動力裝置的發(fā)展與飛機的研制有著直接關系。本文通過對飛行器動力裝置的學習，掌握了飛行器動力裝置的工作原理，并認識到動力裝置是飛行器的動力源泉，是保障飛行器安全飛行的重要部分。

1 飛行器動力裝置的組成

飛行器動力裝置，是指飛行器的發(fā)動機，以及保證飛行器發(fā)動機正常運行所需要的系統(tǒng)和附件的總稱。飛行器動力裝置與應用的發(fā)動機的種類有關，主要由以下七個部分系統(tǒng)組成。

①發(fā)動機及其起動和操作系統(tǒng)。發(fā)動機將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能，然后驅(qū)動螺旋槳加速外部空氣產(chǎn)生推力或拉力（如活塞式航空發(fā)動機和渦輪螺旋槳發(fā)動機），或得到反作用推力（如噴氣發(fā)動機和箭頭）。發(fā)動機直接作用于落后的氣體，渦輪噴氣發(fā)動機必須以一定的速度工作。起動系統(tǒng)的主要功能是加速發(fā)動機的工作速度。根據(jù)不同的要求，起動方式分為壓縮空氣起動、電起動和小型內(nèi)燃機起動。②發(fā)動機固定裝置。主要是用來將發(fā)動機固定在機體上。③飛機燃油系統(tǒng)。用于儲存和供給發(fā)動機的油泵，以保證發(fā)動機的正常運行。④飛機潤滑油系統(tǒng)。活塞發(fā)動機和渦輪螺旋槳發(fā)動機減速器有許多旋轉(zhuǎn)部件，需要更多的潤滑油用于散熱和潤滑。飛機滑油系統(tǒng)（或外油系統(tǒng)）的作用是向發(fā)動機提供潤滑油并對其進行過濾和加熱，以保證一定量的油循環(huán)。潤滑油系統(tǒng)一般由一個潤滑油箱、一個管道和一個帶有過濾裝置的空氣潤滑散熱器組成。渦輪噴氣發(fā)動機和渦扇發(fā)動機具有簡單的傳動部件和少量的油和熱。發(fā)動機內(nèi)少量潤滑油可以滿足燃油的要求，不需要在飛機上設置外潤滑油系統(tǒng)。⑤發(fā)動機散熱器?；钊l(fā)動機氣缸需要散熱。風冷發(fā)動機在飛行過程中直接利用迎風氣流進行冷卻。為了減少冷卻空氣流量，減少阻力，在氣缸后部增加擋板，整個發(fā)動機配有整流罩。在整流罩的入口或出口處安裝有阻尼器，根據(jù)散熱要求調(diào)節(jié)冷卻空氣的流量。液冷發(fā)動機的冷卻方法與汽車發(fā)動機相似，用循環(huán)水或其它液體冷卻發(fā)動機，冷卻劑被蜂窩空氣散熱器冷卻。為了提高冷卻效率和降低阻力，散熱器通常安裝在設計良好的通道中。高溫渦輪噴氣發(fā)動機的其他部分不太高。發(fā)動機及其傳動附件的散熱相對簡單，并且從進氣口抽出少量空氣以流過發(fā)動機和飛機之間的環(huán)形通道。⑥消防和滅火裝置。包括防火墻、預警和消防系統(tǒng)。防火墻本質(zhì)上是圍繞發(fā)動機艙的防火隔板。報警系統(tǒng)指示駕駛員定位火災，以便及時處理。該滅火系統(tǒng)能自動撲滅芽中的火災，保證飛行安全。⑦進排氣裝置。包括進氣口、排氣管和噴管[1]。

2 飛行器動力裝置特點

最常用的現(xiàn)代飛行器是渦扇發(fā)動機和渦輪噴氣發(fā)動機。渦輪螺旋槳發(fā)動機也廣泛應用于中小型亞音速飛機?；钊桨l(fā)動機僅用于低速輕型飛機，如農(nóng)用飛機、運動機和觀光機。固體火箭發(fā)動機和液體火箭發(fā)動機只作為起飛加速器使用。

2.1 活塞式發(fā)動機

效率低，不適合大、高速飛機使用?；钊桨l(fā)動機的優(yōu)點是耗油量低。另外，螺旋槳在低速飛行時效率較高，在相同功率下產(chǎn)生的拉力較大，有利于提高飛行器起飛性能。

2.2 渦輪螺旋槳發(fā)動機

渦輪螺旋槳發(fā)動機是一種燃氣渦輪發(fā)動機，其特點是構造簡單、功率大、體積小和重量輕，常被用于大型飛機上。但受到螺旋槳的限制，通常只用在飛行速度低于800km/h的飛機上。

2.3 渦輪噴氣發(fā)動機

渦輪噴氣發(fā)動機具有重量輕、體積小、功率大等特點，適用于超音速飛行。但在亞音速下，推進效率低，耗油量大。將燃料添加到發(fā)動機渦輪后的噴嘴上，形成燃燒室，大大增加了推力，但燃料消耗增加了，只能用于超音速戰(zhàn)斗機和轟炸機這種短時超音速的飛行，渦輪噴氣發(fā)動機在飛行過程中會產(chǎn)生大量的不完全燃燒的黑煙痕跡[2]。

2.4 渦輪風扇發(fā)動機

在渦輪噴氣發(fā)動機（又稱為外涵道）外添加風扇通道具有重要意義。風扇通道內(nèi)的空氣氣流低，速度小，通過與內(nèi)部通道內(nèi)的燃氣噴流的混合，降低了整個發(fā)動機的排氣速度，提高了發(fā)動機在亞音速范圍內(nèi)的推進效率，減少了發(fā)動機的噪音。目前最常用的渦扇發(fā)動機有兩種：①大直徑高流量比（發(fā)動機風扇通道的空氣流量與發(fā)動機內(nèi)部氣流的比率）的風扇發(fā)動機，主要用于高亞音速客車發(fā)動機，具有耗油量低、起飛推力大的特點。②具有低流量比的風扇發(fā)動機，它具有附加的力燃燒室，它考慮了亞音速節(jié)流（不工作在燃燒室中）和高推力（增加燃燒室）的超音速要求，廣泛用于各種超音速的飛行器中[3]。

3 結 論

本文通過對飛行器動力裝置的學習，了解其組成和特點，從而也認識到飛行器動力裝置在航空運行中的發(fā)揮的重要作用。由此可見，飛行器的動力裝置就相當于飛機的發(fā)動機，是為飛行器提供動力的重要裝置，是保障航空發(fā)展的重要力量。

參考文獻

[1]劉 赟.變結構微小空間飛行器釋放與運動特性研究[D].南京理工大學，2013.

[2]邢永剛，唐 碩.高超聲速巡航飛行器推進系統(tǒng)建模與仿真[J].計算機仿真，2011，28（11）：54～58.

[3]趙 彪.高超聲速飛行器技術發(fā)展研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2010.

收稿日期：2018-10-4