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航空發(fā)動(dòng)機(jī)中渦噴、渦扇和渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?



渦噴:噴氣速度高,低速耗油相對(duì)較高,推力完全來(lái)自燃燒室噴出的高溫燃?xì)?,噴氣速度高,高空高速性能好。民用領(lǐng)域基本被淘汰,軍用機(jī)還有不少在用。適合長(zhǎng)時(shí)間高速飛行的飛行器,比如米格25。


渦扇:可以理解為在渦噴的基礎(chǔ)上加裝外涵道風(fēng)扇(咱們常坐的客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)正面的那個(gè)風(fēng)扇就是了)而成,推力來(lái)自燃燒室噴出的高壓燃?xì)饧油饷娴娘L(fēng)扇,低速經(jīng)濟(jì)性好,推力極大,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且由于噴氣速度低,高空高速性能略遜于渦噴。目前主流動(dòng)力,民航(波音空客幾乎全部)、軍機(jī)(現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)幾乎全部)都在用。

渦槳:相當(dāng)于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的外涵道無(wú)限擴(kuò)大,變成一個(gè)螺旋槳(也可能是一對(duì),比如A400和An-70)。低速經(jīng)濟(jì)性更加明顯,推力大,相比渦扇結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單一些,但是由于主要推力來(lái)自外涵道的風(fēng)扇,燃?xì)獾膭?dòng)力所占比例不大,故只再亞音速飛機(jī)上使用。主要用戶是一些支線客機(jī)(支線的螺旋槳小飛機(jī))和一些軍用低速機(jī)。


提一下外涵道這個(gè)概念。之前介紹過(guò)渦噴、渦槳的推力有一部分來(lái)自外面的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)吹氣,有一部分來(lái)自燃燒室噴出的高壓燃?xì)?。也就是說(shuō),進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣部分被風(fēng)扇扇出去,部分被燃燒室噴出去。扇出去的空氣的質(zhì)量:噴出去的空氣的質(zhì)量=涵道比。


涵道比高,那么低速下燃油經(jīng)濟(jì)性就更好,同時(shí)高速性能變差。

渦噴機(jī)相當(dāng)于涵道比為零,因?yàn)樗鼪](méi)有扇出去的空氣質(zhì)量。


大部分現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)采用的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是低涵道比發(fā)動(dòng)機(jī),噴出的氣體所占比重較大,涵道比不到1,一般是0.5-0.9吧。


大部分現(xiàn)代軍用運(yùn)輸機(jī)、幾乎全部民航機(jī)采用的渦扇都是大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī),扇出的氣體所占比重較大,一般涵道比能有6-9,現(xiàn)在據(jù)說(shuō)已經(jīng)有涵道比超過(guò)10的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)啦。

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