中间推力

科技工作者之家 2020-11-17

中间推力是指油门在中间位置时,在工作包线内规定的任一点上,发动机持续提供的最大推力。

定义油门在中间位置时,在工作包线内规定的任一点上,发动机持续提供的最大推力。1

推力作用推力是指推动飞行器运动的力。它是作用在发动机内、外表面或推进器(如螺旋桨)上各种力的合力。在带有螺旋桨的推进系统中,螺旋桨推动空气沿飞行相反方向流动,其动量增加,对螺旋桨产生反作用力即推力。螺旋桨往往装在发动机前方,所以它产生推动飞行器运动的力也称拉力。喷气发动机的推力是由向飞行反方向直接喷射高速气流而产生的。发动机的最高燃气温度直接影响排气速度,在一般的工作状态下,燃气温度越高,发动机的推力就越大;通过发动机的工质的质量流量越大,发动机推力也越大。在海平面标准大气条件下,飞行器处于静止状态时发动机产生的推力称为海平面静推力。火箭发动机在接近真空环境下产生的推力称为真空推力。对于空气喷气发动机,单位质量流量空气所产生的推力称为单位推力。推力与发动机最大截面积之比称为单位面积推力。现代空气喷气发动机的海平面静推力从几千牛到200千牛(1公斤力=9.8牛);单台火箭发动机的推力从0.02牛到几兆牛。

计算方法航空发动机推力的一般定义为:远离尾喷管出口截面上排气流的动量与进口远前方截面上内流动量之差。

要确定发动机的飞行推力,就要在高空台、地面试车台和部件试验器上分别进行发动机整机试验、部件试验和缩尺模型喷管试验校准,要求出飞行推力与飞行中可测量参数的关系;确定进气压力、进气温度和发动机压力比对其性能的影响;得出或确定尾喷管系数;确定压气机放气、功率分出和进气畸变对发动机性能的影响;并规定的模拟高度和飞行条件下确定发动机性能。

整机校准试验飞行试验用的发动机校准可在高空台、地面试车台上进低但由于燃气涡轮发动机各部件性能和转子转速匹配等受高度和飞行速度的影响较大,地面试车不能确定这些影响;高空台提供了确定这些影响的最大灵活性,它能在宽广的飞行谱下试验,可在飞行推力评定计划的全部模拟飞行状态进行校准,能在整个喷管工作压比范围内确定尾喷管性能系数,并能确定高度和进口条件对发动机性能的影响;按美国军标AIR1703的规定,带加力燃烧室的航空涡轮风扇发动机、高函道比航空涡轮风扇发动机,必须在高空台上进行校准。并要求得出:(1)空气质量流量和发动机或风扇转速与进口导向叶片位置的函数关系;(2)加力和非加力状态喷管进口压力与涡轮出口压力的函数关系;(3)喷管进口总温与燃油流量和空气质量流量的函数关系;(4)喷管推力系数与喷管压比和测量的喷管面积函数关系。

缩尺模型喷管试验缩尺模型喷管试验主要用于:(1)确定喷管性能随喷管压力比的变化关系;(2)将地面试车喷管系数外推到飞行时较高的喷管压力比;(3)由于喷管亚临界流动,在有外流厌外流影响的情况下,修正地面试车和模拟高空试验的喷管系数部件试验用于确定航空发动机质量流量和风扇对核心流分流的压气机流量特性图、涡轮喷嘴流量参数和其它内部截面参数。

地面校准试验(主要是高空台校准试验)和尾喷管模型试验得出有关系数后,才有条件在飞行试验中测量少量的参数,利用下述方法确定发动机的飞行推力。

总性能法由一套因次或无因次曲线、一套表格和将推力与可测量的发动机工作参数联系起来的计算机程序组成此法的特点是:不要在发动机排气流路中安装特殊的测量仪表。2

其他推力最大推力油门在最大位置时,在工作包线内规定的任一点上,在限定时间内发动机持续提供的最大推力。

最大连续推力油门在最大连续推力位置时,在工作包线内规定的任一点上,发动机持续不断提供的最大推力。

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学

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