1、第三章 飛行器動力系統 13.1 發動機的分類及特點23.2 活塞式航空發動機 活塞式發動機的主要組成 33.2 活塞式航空發動機 活塞式發動機的工作原理43.2 活塞式航空發動機 活塞式發動機的冷卻方式（星形 X形 V形 直立式 對立式） 星形發動機 直立式發動機 V形發動機 53.2 活塞式航空發動機 直列4缸發動機 水平對置發動機 V形6缸發動機 63.2 活塞式航空發動機 73.2 活塞式航空發動機活塞式發動機的輔助系統 進氣系統 燃料系統 點火系統 冷卻系統 啟動系統 定時系統航空活塞式發動機主要性能指標 發動機功率:發動機可用于驅動螺旋槳的功率稱為有效功率（kW）功率重量比：發動機

2、提供的功率和發動機重量之比（kW/kg）燃料消耗率(耗油率)：衡量發動機經濟性的指標，產生1kW功率在每小時所消耗的燃料的質量（kg/kW/h)83.3 空氣噴氣發動機 9高壓燃氣向后噴射過程使發動機產生向前的推力 10燃氣渦輪發動機 燃氣渦輪發動機的核心機壓氣機 燃燒室 渦輪 。 渦輪噴氣發動機 渦輪風扇發動機渦輪螺槳發動機 渦輪槳扇發動機渦輪軸發動機 垂直起落發動機111、渦輪噴氣發動機 渦輪噴氣發動機的五個組成部分 進氣道 壓氣機 燃燒室 渦輪機 尾噴管121、渦輪噴氣發動機 進氣道系統整理進入發動機的氣流，消除旋渦，保證發動機所需的空氣量；將高速氣流逐漸降下來，盡量將動能轉變為壓力勢能

3、，保證壓氣機有良好的工作條件 。進氣道形狀 13渦輪噴氣發動機進氣道的布局位置 機頭正面進氣 兩側進氣（機身、翼根）腹部進氣 背部進氣 短艙正面進氣14渦輪噴氣發動機進氣道的布局位置機頭正面進氣 15渦輪噴氣發動機進氣道的布局位置16渦輪噴氣發動機進氣道的布局位置17渦輪噴氣發動機進氣道的布局位置18渦輪噴氣發動機進氣道的布局位置191、渦輪噴氣發動機 壓氣機 提高進入發動機燃燒室的空氣壓力 。201、渦輪噴氣發動機 燃燒室燃料與高壓空氣混合燃燒的地方211、渦輪噴氣發動機 渦輪 將燃燒室出口的高溫、高壓氣體的能量轉變為機械能，驅動壓氣機、風扇、螺旋槳和其他附件 221、渦輪噴氣發動機 加力燃

4、燒室 飛機突破音速的主要手段 231、渦輪噴氣發動機 尾噴管 整理燃燒后的氣流，燃氣膨脹，加速噴出產生推力 242、渦輪螺槳發動機 螺旋槳提供拉力，燃氣提供少量推力；低亞聲速飛行時效率高，耗油率小，經濟性能好 252、渦輪螺槳發動機 263、渦輪風扇發動機 能量損失小，耗油率低，經濟性好，噪音水平低，效率高 起飛推力大。涵道比：外股氣流與內股氣流流量之比273、渦輪風扇發動機 發展方向：低涵道比的軍用加力發動機高涵道比、高渦輪前溫度、高增壓比的民用發動機284、渦輪槳扇發動機推進效率高，省油；適用于高亞音速飛行 294、渦輪槳扇發動機305、渦輪軸發動機 現代直升機的主要動力比活塞發動機易于啟

5、動、功率大、質量輕、體積小，振動小，噪聲低，航程、速度、升限、裝載量大；耗油率較大315、渦輪軸發動機 美國AH-64“阿帕奇”武裝直升機，世界十大武裝直升機。引擎為兩具通用電氣T700渦輪軸發動機，安裝在旋轉軸的兩旁，排氣口位于機身較高處。 326、垂直起落發動機 可轉噴口的渦輪扇發動機 336、垂直起落發動機 346、垂直起落發動機 X-32B是波音公司參與美國空軍聯合攻擊戰斗機（JSF）計劃的驗證機，但是最終敗給了洛-馬公司的X-35（F-35） X-32BF-35X-32BF-35“閃電-II”型戰斗機裝備的是由普拉特-惠特尼公司研制的F-135發動機，最大推力達4萬磅(超過18噸)-

6、這使其成為有史以來最為強勁的戰斗機發動機。與其前輩一樣，F-135同樣配備有矢量推力噴嘴。它不但可保障F-35具有非常高的機動性能，而且可縮短戰機的起降距離。 35沖壓噴氣發動機組成進氣道（擴壓器）、燃燒室、尾噴管 特點：構造簡單，質量輕，推重比大，成本低，高速狀態(Ma2)下，經濟性好，耗油率低；低速時推力小、耗油率高，工作范圍窄，對飛行狀況的變化敏感 36沖壓噴氣發動機X-43A飛機長3.65米，翼展1.5米，采用沖壓式噴氣發動機能從高空稀薄的大氣中獲取氧，保證推進器正常工作。飛行速度9.7馬赫，創造了接近十倍音速的新紀錄。一架B-52B重型轟炸機運載一架X-43A飛機和一枚“天馬”助推火

7、箭，與X-43A捆綁在一起的飛馬火箭點火，將X-43A推至大約2.9萬米的高空。接下來，X-43A發動機點火，獨立飛行。 37渦輪噴氣發動機的工作狀態 起飛狀態：推力最大，發動機的轉速和渦輪前溫度都最高，允許工作510min 。最大狀態：起飛推力的85%90%，工作時間不超過30。 額定狀態：推力等稍低于最大狀態，連續工作 。巡航狀態：起飛推力的65%75%，耗油率低，經濟性好，連續工作 。慢車狀態：起飛推力的3%5%，穩定工作的最小轉速狀態，效率很低，允許工作510min。 383.4 火箭發動機 不僅自帶燃燒劑，而且自帶氧化劑 。火箭發動機的主要性能參數 推力 (N)沖量和總沖 推力對工作

8、時間的積分，反映了發動機工作能力的大小（Ns）比沖 發動機燃燒1kg推進劑所產生的能量（m/s)39液體火箭發動機 液體火箭發動機的組成及工作原理 推進劑輸送系統 流量調節控制活門推力室(噴注器、燃燒室、噴管) 冷卻系統40液體火箭發動機 推進劑輸送系統功用：按要求的流量和壓力向燃燒室輸送推進劑41液體火箭發動機 推力室功用：將液體推進劑混合、燃燒，化學能轉變成推力 42液體推進劑 對推進劑的要求能量高良好的物理和化學安定性無毒性，對金屬無腐蝕作用推進劑中有一組元傳熱性好，可用來冷卻推力室壁粘度小燃燒性能好經濟性好、成本低43液體推進劑 主要的液體推進劑氧化劑 液氧O2 液氟F2 硝酸HNO3

9、過氧化氫H2O2 四氧化二氮N2O4燃燒劑 液氫H2 航空煤油 肼及其衍生物N2H4(CH3)2N2H2 混胺 44液體火箭發動機的優缺點 優點 比沖高，推力范圍大，能反復起動，推力大小較易控制，工作時間長；固體推進劑性能穩定，可長期貯存。缺點 推進劑不宜長期貯存，作戰使用性能差 45固體火箭發動機 1、固體火箭發動機的組成及工作原理 組成藥柱、燃燒室、噴管組件、點火裝置 46固體火箭發動機 2、 固體火箭發動機的推進劑 藥柱形狀和特點 47固體火箭發動機的優缺點 優點 結構簡單，可靠性高；操作簡便； 固體推進劑性能穩定，可長期貯存。缺點 推進劑能量比液體推進劑低，比沖較小；工作時間短，燃燒室壓力和工作時間對裝藥初始溫度較敏感； 推力大小、方向調節困難； 重復起動困難，一般只能一次性工作。48固-液混合火箭發動機 1、固-液混合發動機的組成和工作原理2、固-液混合發動機的特點 混合推進劑性能較好； 結構較簡單；推力調節、重復起動方便493.5 組合發動機 火箭發動機與沖壓發動機組合 503.5 組合發動機 渦輪噴氣發動機與沖壓發動機組合 火箭發動機與渦輪噴氣發動機組合 513.6 非常規推進系統 電推進系統 核推進系統 太陽能推進系統523.6 非常規推進系統 將太陽能