世界航空发动机行业报告：从产品看行业发展（27页）

行业报告下载 2019年04月11日 06:52 管理员

航空发动机发展历史。在第二次世界大战中，各类型飞机装载的发动机均是活塞式发动机。这种发动机工作时只输出功率，不能直接产生推进飞机前进的推力或拉力，因此需采用螺旋桨作为推进器，螺旋桨由发动机带转后在桨叶上产生推进飞机前进的拉力。活塞式发动机与螺旋桨组成的飞机动力装置在二战期间获得了极大的发展，成为战斗机、轰炸机和运输机的动力系统。但是，该动力系统限制了飞机飞行速度的再次提高，主要是因为推进飞机前进的推进功率与飞机飞行速度的三次方成正比。当飞机速度增大后，维持飞行动力所需的大功率活塞式发动机无法实现。其次，当飞机飞行速度增大后，空气作用在桨叶叶尖处的相对速度快速提高，超出声速很多，导致能量损失激增，使桨叶的效率大幅度降低。采用活塞式发动机作动力的飞机，飞行速度受到了严格的限制，不可能接近声速，更不可能达到声速或者超过声速。因此，二战期间，较为先进的飞机飞行速度也仅有 750～800km/h。

涡喷发动机工作原理。涡轮喷气发动机简称“涡喷发动机”，通常由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，部分军用发动机的涡轮和尾喷管之间还有加力燃烧室。涡喷发动机属于热机，工作时首先从进气道吸入空气，由于飞行速度是变化的，压气机将进气速度控制在合适的范围并提高吸入的空气的压力。压气机主要为扇叶形式，叶片转动对气流做功，使气流的压力、温度升高。随后高压气流进入燃烧室，室内的燃油喷嘴射出油料与空气混合后被点火，产生高温高压燃气向后排出。高温高压燃气在流过高压涡轮时，部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能，驱动涡轮旋转。由于高压涡轮同压气机装在同一根轴上，因此也驱动着压气机旋转，从而反复的增压吸入的空气。最后，从高压涡轮中流出的高温高压燃气在尾喷管中继续膨胀，高速从尾部喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多，从而产生了对发动机的反作用推力，驱使飞机向前飞行。

航空发动机衍变类型。涡喷发动机通常包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷管五大部件，即涡轮只带动压气机，涡轮后的燃气直接排入大气产生推力。这是现代航空发动机的基本形式，也是发展其他航空发动机的基础。为了提高涡喷发动机性能，总的发展趋势是提高涡轮前燃气温度和压气机增压比。但是，在一定时期内，涡轮前燃气温度受到高温合金和冷却技术水平的限制，不可能随意提高。那么为了提高热效率，只有改善各部件的设计和性能，提高部件的效率。经过数十年的发展，航空发动机产业逐步渐变出了多种类型的航空发动机。