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90渦輪發動機飛機結構與系統
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圖5.1 -3  槳扇發動機
(a)單個槳扇；(b)對轉槳扇
空氣進口門（彈簧力關閉）火焰保持器
    (b)
    圖5.1 -4其他噴氣發動機
(a)沖壓噴氣發動機；(h)脈沖噴氣發動機
    渦輪螺槳發動機由燃氣渦輪發動機和螺旋槳組成。由于渦輪軸轉速遠高于螺旋槳的工作
轉速，它們之間裝有減速器。在渦輪螺槳發動機，渦輪輸出功率帶動螺旋槳，使其產生拉
力，而從噴管噴出的燃氣產生的推力對整個推進力占很小的份額。
    螺旋槳是對大量的空氣施加相對小的加速產生拉力，渦噴發動機是對較小量的空氣施加
相對大的加速產生推力。
    渦輪風扇發動機包括風扇，它可由單獨的渦輪驅動（如三轉子發動機），也可是低壓渦輪驅
動的低壓壓氣機的第1級（如雙轉子發動機）�？諝饬鹘涳L扇后分成兩路，一路是內涵氣流，空
氣繼續經壓氣機壓縮，在燃燒室和燃油混合燃燒，燃氣經渦輪和噴管膨脹，燃氣以高速從尾噴口
    上篇飛機機械與電氣系統91
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排出，產生推力；另一路是外涵氣流，流經風扇后的空氣直接通過管道排到機外（短外涵）（見
圖5.1  -5）或者一直流到尾噴口同內涵氣流混合或分別排出（長外涵），如圖5.1-6所示。
圖5.1—5  高涵道比短外涵發動機
圖5.1 -6  低涵道比長涵道分開排氣發動機
    渦輪軸發動機通過軸輸出功率，如做直升機動力裝置，即通過減速器驅動直升機旋翼或工業
機械。渦輪軸發動機包括燃氣發生器和自由渦輪。自由渦輪和燃氣發生器渦輪只有氣動聯系，即
流過燃氣發生器渦輪的燃氣再驅動自由渦輪，自由渦輪輸出功率，如圖5.1  -7所示。
圖5.1 -7  工業渦輪軸發動機
    機載輔助動力裝置(APU)用于各類運輸機上，其目的是在地面提供電源和氣源，以
使飛機減少對地面設備的依賴，在空中提供備用氣源和電源。輔助動力裝置的工作是建立在
一臺小型渦輪發動機上的，當然具有它工作必要的系統，例如燃油、滑油、空氣、控制、指
示、排氣系統。它傳動的附件齒輪箱上面裝有發電機、啟動機、燃油泵、滑油泵、轉速表發
電機、離心電門、冷卻風扇等，如圖5.1-8所示。
92渦輪發動機飛機結構與系統
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c>渦輪燃氣
圖5.1-8  一種機載輔助動力裝置
§。2  重佟原理
燃氣渦輪發動機的理想循環稱布萊頓循環或等壓加熱循環（見圖5.2一1）。它包括：
絕熱的壓縮過程，在進氣道、壓氣機中進行（O一Ⅱ-2）；
等壓加熱過程，在燃燒室中進行(2-3)；
上篇  飛機機械與電氣系統93
壓
力
p
圖5.2 -1  布萊頓循環
絕熱膨脹過程，在渦輪、噴管中進行（3—4 -5）；
定壓放熱過程，在大氣中進行( 5-0)。
實際上，在燃燒室中不是完全等壓的，有壓力損失。
比容v
單轉子渦輪噴氣發動機由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪、噴管組成（見圖5.2 -2）。
    進氣道    發動機機匣
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圖5.2 -2單轉子渦噴發動機
    雙轉子即有高壓轉子和低壓轉子，高壓渦輪驅動高壓壓氣機，低壓渦輪驅動低壓壓氣機。
三轉子發動機則由低壓渦輪驅動風扇，中壓渦輪驅動低壓壓氣機，高壓渦輪驅動高壓壓氣機。
    各個部件功用如下：
    進氣道：恢復盡可能多的自由氣流的總壓，以最小的紊流輸送空氣到壓氣機并保持飛機
阻力最小。
    壓氣機：通過旋轉的葉片對空氣做功，壓縮空氣提高空氣的壓力。
　
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