喷气式飞机工作原理
喷气式飞机发动机的工作原理利用牛顿反作用力的第三定律。
第一步,发动机前面装有空气压缩机,现代压缩机分为7--9级,压缩机转子周圈装满叶片,发动机启动后,压缩机旋转吸入外界的空气,外界的空气进入导向器以后,压缩机把气体一级一级向后压,气体的浓度越来越浓,压力也就越来越大,当气体通过最后一级后,气体压力增大很多倍。然后进入燃烧室,在燃烧室里,喷电打火,喷油燃烧,因气体中含有氧气,气体燃烧膨胀,向后喷出,燃烧室后面是涡轮,涡轮轴上装涡轮盘,涡轮盘周圈装满叶片,涡轮分7--13级,通过涡轮旋转再一级一级向后压,气体通过发动机后部的涡轮一级一级压缩,压力再提高几百倍,最后,通过尾部喷口喷出。产生反作用力,使飞机向前飞。
喷气式飞机的速度记录角逐记
喷气式飞机于第二次世界大战期间,在交战各方打得最为激烈的时刻,英、德两国的喷气式战机相继飞上蓝天。英国的“格洛斯特”E28/39、德国的“亨克尔”He—280、“梅塞施密特”梅—262等战机在空战中都表现不俗。自那时起,世界航空大国的喷气式飞机在速度上展开了激烈的较量。现代高速飞机多数使用喷气式发动机,原理是将空气吸入,与燃油混合,点火,爆炸膨胀后的空气向后喷出,其反作用力则推动飞机向前.一个个压气风扇从进气口中吸入空气,并且一级一级的压缩空气,使空气更好的参与燃烧.风扇后面橙红色的空腔是燃烧室,空气和油料的混和气体在这里被点燃,燃烧膨胀向后喷出,推动最后两个风扇旋转,最后排出发动机气,从而完成了一个外.而最后两个风扇和前面的压气风扇安装在同一条中轴上,因此会带动压气风扇继续吸入空工作循环.
世界上最早提出喷气推进理论的是法国的马克尼上尉和罗马尼亚的亨利·康达。康达还在1910年前后试制过最早的喷气式飞机,但未能成功。
20年代末,当时任英国空军教官的弗兰克·惠特尔提出了喷气发动机的设想,并于1930年申请了专利,但当时惠特尔的设想听起来就象把人送上月球一样难以令人置信,飞机制造商们对此不感兴趣。直到1935年事情才有了转机,惠特尔得到一些空军人士的支持和银行家的资助,得以成立 “动力喷气有限公司”。1935年6月,惠特尔开始设计制造真正的喷气发动机。他和同事们一起从零开始,一个部件一个部件地研制,终于制造出第一台涡轮喷气发动机运转起来。
几乎与惠特尔同时,德国的冯·奥亨也在研制涡轮喷气发动机,并在1937年9月使发动机第一次运转成功。由于得到亨克尔飞机公司的支持,装有冯·奥亨研制的3B涡轮喷气发动机的He178飞机于1939年8月27日首次试飞成功,成为世界上第一架喷气式飞机。
而英国空军在惠特尔的 “U”型喷气发动机运转成功之后 ,仍认为这种新型发动机只是一个远期设想,不必操之急,因而在喷气式飞机的研制上落在了德国的后面。直到1941年5月15日,英国的第一架喷气式飞机才在一片喧闹声中首次起飞。
喷气式飞机 - 燃料
现代喷气式飞机是选择煤油作燃料的。
喷气式飞机发动机工作原理和活塞式发动机有所不同,它的燃烧过程并不是间断进行的。燃料点燃,以后就可以燃烧到发动机断油。所以,不要求燃料有相当好的蒸发性,烧汽油就显得大材小用了。不但这样,现代喷气式飞机飞得高、而且速度快,于是带来一个很大的问题:处在高空飞行的飞机,因为空气相当稀薄,大气压力也小,而且燃料处于低压状态,通常在这种环境下,假如以汽油为燃料,油箱以及油路中的汽油就会马上沸腾,从而产生许多油蒸汽,阻塞油路,造成“气塞”。发动机也会由于得不到燃料而在空中停车,从而造成机毁人亡的严重飞行事故。为了防止“气塞”出现,喷气式飞机也只能采用沸腾温度十分高、而且不易蒸发的煤油作燃料了。
此外,煤油的润滑性要比汽油好得多,而汽油会使发动机各个机件润滑性能变差,极大缩短发动机的使用寿命,因此这也是喷气式飞机烧煤油的另外一个原因。
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