桨扇发动机

科技工作者之家 2020-11-17

桨扇发动机英文名称是propfan engine,unducted fan engine ,又称无涵道风扇发动机。燃气通过动力涡轮输出轴功率传动桨扇的燃气涡轮发动机。

简介涡轮桨扇发动机,又称“桨扇发动机”,是一种航空发动机,属于燃气涡轮发动机1。

特点桨扇发动机既可被看做带高速先进螺桨的涡桨发动机,又可被看做除去外涵道的大涵道比涡扇发动机,因而兼有前者耗油率低和后者飞行速度高的优点,其有效涵道比为25~60。桨扇发动机的关键部件是先进高速螺桨,它带有多个宽弦、薄叶型的后掠桨叶,能在飞行马赫数0.8下保持较高的效率1。

发展桨扇发动机的概念研究始于20世纪70年代中期,80年代后半期已完成地面和飞行验证试验,基本达到预期目标。由于航空公司的综合经济因素和公众接受心理等种种原因。桨扇发动机尚未进入实用阶段2。

航空发动机航空动力装置的功能是为航空器提供动力,推动航空器前进,所以航空动力装置也称为航空推进系统。它包括航空发动机,以及为保证其正常工作所必需的系统和附件,如燃油系统、滑油系统、点火系统、起动系统和防火系统等,通常简称为航空发动机。

航空发动机的分类按照组成和工作原理,航空发动机可分为两大类:直接反作用推进系统和间接反作用推进系统。

(1)直接反作用推进系统

直接反作用推进系统中,发动机直接将工质加速产生反作用推力,属于这一类的航空发动机有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机和冲压喷气发动机。在这一类系统中发动机本身即构成飞行器的推进系统。火箭发动机也是直接反作用推进系统,但它自带推进剂(包括燃料和氧化剂)。不依赖外界空气,因而可以在大气层以外的空间工作。主要用于航天器和导弹。

(2)间接反作用推进系统

间接反作用推进系统中,发动机只将燃料燃烧产生的化学能转换成有效功率,以轴功率形式输出,推力则要靠专门的推进器产生。推进器有飞机的螺旋桨和直升机的旋翼。属于这类的发动机有活塞式、涡轮螺旋桨、桨扇和涡轮轴发动机、航空电动机。在这一类系统中,发动机与推进器组合成飞行器的推进系统。

航空发动机还可以分为活塞式发动机和空气喷气发动机两大类。

(1)活塞式发动机

早期,活塞式发动机在飞机和直升机上应用,用它带动飞机螺旋桨或直升机旋翼。后来逐渐为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。目前,小功率活塞式发动机还广泛应用在轻型飞机和直升机上。

(2)空气喷气发动机

空气喷气发动机又可分为带压气机的燃气涡轮发动机和不带压气机的冲压喷气发动机。燃气涡轮发动机是目前应用最广泛的航空发动机,其中包括涡轮喷气发动机(简称涡喷)、涡轮螺旋桨发动机(简称涡桨)、涡轮风扇发动机(简称涡扇)、涡轮轴发动机(简称涡轴)和涡轮桨扇发动机(简称桨扇)1。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所

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