渦噴
關(guān)注創(chuàng)建者：黑白灰飛 創(chuàng)建時(shí)間：2021-03-01
渦噴的實(shí)例教程
其中，使用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)改裝的吹雪車，不斷出現(xiàn)在城市的主要道路，機(jī)場(chǎng)等地方開(kāi)展高效的除雪作業(yè)。
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)吹雪車，主要利用渦噴航空發(fā)動(dòng)機(jī)噴射出的高溫、高壓氣流，快速融化地面的積雪，從而達(dá)到除雪的效果，除雪車工作效率極高，可瞬間將寬15至20米的積雪吹光，國(guó)內(nèi)多個(gè)城市、高速公路和大部分民航機(jī)場(chǎng)均使用渦噴除雪車。
目前，國(guó)內(nèi)主要使用退役的渦噴-5、渦噴-6、渦噴-7等航空發(fā)動(dòng)機(jī)改裝成吹雪車。渦噴-5航空發(fā)動(dòng)機(jī)，工作時(shí)噴出的氣流溫度可達(dá)720度，噴射到地面上的氣流溫度仍可達(dá)120攝氏度以上，可瞬間將冰雪融化。
渦噴-5改裝的吹雪車
渦噴-7改裝的吹雪車
民航機(jī)場(chǎng)渦噴吹雪車
自從噴氣機(jī)誕生以來(lái)，各個(gè)軍工大國(guó)就已經(jīng)制造了上萬(wàn)架噴氣機(jī)。而噴氣戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)又因?yàn)槠涫褂铆h(huán)境的苛刻和使用方式的粗暴導(dǎo)致其要在戰(zhàn)斗機(jī)服役期間更換好幾次，又或者隨著戰(zhàn)機(jī)一塊退役。而這些更換退役下來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)并不是就等于報(bào)廢，尤其是那些沒(méi)有美國(guó)這樣財(cái)大氣粗的國(guó)家更是會(huì)將這些航空發(fā)動(dòng)機(jī)物盡其用。
中國(guó)兵器集團(tuán)生產(chǎn)的渦噴吹雪車
眾所周知，軍用裝備退役不一定等于報(bào)廢，它們只是作為軍用裝備的使用壽命用完了而已。比如航空發(fā)動(dòng)機(jī)，退役只是代表其因?yàn)槭褂貌考p耗和結(jié)構(gòu)使用壽命的原因無(wú)法作為飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)使用了，但是在非飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)方面卻還可以發(fā)揮剩余光芒。
其實(shí)，在“噴氣式”吹雪車改裝方面，起步最早的是北方的俄羅斯。俄羅斯地處高緯度地區(qū)，全國(guó)各地普遍存在大雪天氣，研制一款高效率的除雪設(shè)備對(duì)俄羅斯來(lái)說(shuō)尤為重要。
俄羅斯是一個(gè)空軍強(qiáng)國(guó)，擁有數(shù)千架各式戰(zhàn)機(jī)，前蘇聯(lián)時(shí)代留下的老式飛機(jī)更是不計(jì)其數(shù)。而絕大部分戰(zhàn)機(jī)退役后發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有報(bào)廢，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改造便可以生產(chǎn)出一輛高性能吹雪車。
展開(kāi) 盡管一些航空公司將目光投向了更大更復(fù)雜的新型活塞客機(jī)，例如洛克希德“星座”（Constellation）和波音“同溫層巡航者”（Stratocruiser），但少數(shù)有前瞻性眼光的制造商已經(jīng)意識(shí)到未來(lái)屬于噴氣式客機(jī)，戰(zhàn)后已經(jīng)脫穎而出渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)將能使客機(jī)飛得更高，更快，更遠(yuǎn)！
波音377“同溫層巡航者”
噴氣式客機(jī)先鋒
關(guān)于哪種飛機(jī)是世界上第一架噴氣式客機(jī)，人們有諸多爭(zhēng)論，不過(guò)英國(guó)阿芙羅公司在1946年初就開(kāi)始就試飛安裝了噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的“蘭開(kāi)斯特城”（Lancastrian）試驗(yàn)臺(tái)。
1945年10月，一架前英國(guó)空軍的“蘭開(kāi)斯特城”運(yùn)輸機(jī)VH742被移交給羅爾斯·羅伊斯公司接受改裝，該機(jī)機(jī)翼外側(cè)兩臺(tái)“灰背隼”V-12活塞發(fā)動(dòng)機(jī)被拆除，換成了兩臺(tái)羅羅“尼恩”（Nene）渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)燃油系統(tǒng)也進(jìn)行了改造，既可以為內(nèi)側(cè)兩臺(tái)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)輸送航空汽油，也可以為新的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)輸送航空煤油。
完成改裝的VH742于1946年8月14日首飛，并在9月19日進(jìn)行了三架次載有記者和空軍部官員的客運(yùn)飛行。11月23日，這架飛機(jī)完成了從倫敦到巴黎的首次噴氣動(dòng)力客運(yùn)飛行，除起飛和降落外，該機(jī)的“灰背隼”發(fā)動(dòng)機(jī)都被關(guān)閉，三葉螺旋槳也處于順槳狀態(tài)以降低阻力，成為首次以純噴氣動(dòng)力進(jìn)行的從一個(gè)國(guó)家飛往另一個(gè)國(guó)家的客運(yùn)飛行。
噴氣飛行的“蘭開(kāi)斯特城”VH742
羅羅和阿芙羅繼續(xù)合作改裝了第二架“尼恩”動(dòng)力的“蘭開(kāi)斯特城”（VH737），以及兩架“阿汶”（Avon）動(dòng)力的“蘭開(kāi)斯特城”（VM732和VL970），后者為德哈維蘭（De Havilland）“彗星”（Comet）戰(zhàn)斗機(jī)測(cè)試了“阿汶”502渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)“蘭開(kāi)斯特城”VM703和VM729也在測(cè)試作為備選的德哈維蘭“幽靈”（Ghost）渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。
展開(kāi) 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其歷史也很悠久。
1937年，世界上第一個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就開(kāi)始運(yùn)行了。渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要先將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到可運(yùn)行轉(zhuǎn)速，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)由前部壓氣機(jī)進(jìn)行空氣壓縮，壓縮空氣在燃燒室與然后回合點(diǎn)燃，燃?xì)庀蚝髧姵龅耐瑫r(shí)推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪靠轉(zhuǎn)軸與前部的壓氣機(jī)連接，周而復(fù)始即可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)
1970年，通用電氣的J85-GE-17A渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)
能達(dá)到3倍音速的米格25戰(zhàn)斗機(jī)也是用的是渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)
很容易就能發(fā)現(xiàn)，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)兩者之間的區(qū)別。渦噴只有一個(gè)空氣通道，專業(yè)上叫做“涵道”，而渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)卻有兩個(gè)空氣通道。也就是說(shuō)，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)是單涵道發(fā)動(dòng)機(jī)，而渦扇是雙涵道發(fā)動(dòng)機(jī)。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)分為內(nèi)涵道和外涵道，內(nèi)涵道原理與單純的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)異，稱為核心機(jī)。核心機(jī)驅(qū)動(dòng)前方一個(gè)大風(fēng)扇，推動(dòng)氣流向后，再加上外部整流罩行程外涵道。
發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外涵道與內(nèi)涵道空氣流量的比值叫做涵道比。規(guī)律是，涵道比越大越省油，經(jīng)濟(jì)性越好，高涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)在亞音速時(shí)有非常好的能效，所以它廣泛地運(yùn)用于客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等。
客機(jī)和公務(wù)機(jī)普遍使用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
戰(zhàn)斗機(jī)使用的低涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，節(jié)省燃油的同時(shí)還能在高速下提供更多動(dòng)力
高涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)，主要推力不是來(lái)自于向后噴出的高溫燃?xì)猓莵?lái)自于外涵道高速向后噴出的空氣
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)也大多采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，只是，為了追求高空的超音速性能，使用低涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)。
渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)
渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理示意圖
渦輪螺旋槳噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)稱渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。
渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的本質(zhì)類似于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)接上一個(gè)減速器，并帶動(dòng)外部的螺旋槳。
展開(kāi) 發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比越大越省油，
渦噴費(fèi)油，渦扇次之，渦槳再次……
但是省油的同時(shí)阻力更大，不適合高速飛行，
所以不同的飛機(jī)根據(jù)自身的特點(diǎn)會(huì)選擇不一樣的發(fā)動(dòng)機(jī)，
從而在高速性能和省油之間獲得一個(gè)平衡。
以上就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)是如何分類的。
文章來(lái)自：機(jī)械學(xué)霸
▲星型發(fā)動(dòng)機(jī)屬于活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，早在1903年，星型發(fā)動(dòng)機(jī)就用在了飛機(jī)上
▲渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其歷史也很悠久，1937年，世界上第一個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就開(kāi)始運(yùn)行了
▲從大的方面看，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)由5個(gè)結(jié)構(gòu)組成
空氣從進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)后，首先被高速運(yùn)轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)壓縮，產(chǎn)生高壓致密空氣以提供大量氧氣，燃燒室噴油燃燒，向后沖擊渦輪機(jī)，而渦輪機(jī)又帶動(dòng)前面的的壓氣機(jī)，燃?xì)饬鲝膰娍趪姵霎a(chǎn)生推力。
▲渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
很容易就能發(fā)現(xiàn)，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)兩者之間的區(qū)別。渦噴只有一個(gè)空氣通道，專業(yè)上叫做“涵道”，而渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)卻有兩個(gè)空氣通道。也就是說(shuō)，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)是單涵道發(fā)動(dòng)機(jī)，而渦扇是雙涵道發(fā)動(dòng)機(jī)。
▲發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，外涵道與內(nèi)涵道空氣流量的比值叫做涵道比
規(guī)律是，涵道比越大越省油，經(jīng)濟(jì)性越好，高涵道比的發(fā)動(dòng)機(jī)在亞音速時(shí)有非常好的能效，所以它廣泛地運(yùn)用于客機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等。
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渦噴的最新內(nèi)容
一期一會(huì) | 什么是渦輪機(jī)？6個(gè)月前
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)：渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)僅依靠燃燒為飛機(jī)產(chǎn)生推力，并且具有單個(gè)旋轉(zhuǎn)組，就像渦輪增壓器一樣，用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，從而提高燃燒效率。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)：渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)有二級(jí)轉(zhuǎn)子，用于驅(qū)動(dòng)大型風(fēng)扇，這是一種高效的帶涵道風(fēng)扇，是主要的推力來(lái)源。它們比渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)更高效，并且是當(dāng)今商用飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的主要形式。
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的原理:渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，通常由進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪和尾噴管組成。部分軍用發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。
渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)，做功原則同樣為：高壓下輸入能量，低壓下釋放能量。
工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)首先從進(jìn)氣道吸入空氣。
此外，流體傳熱分析軟件FloEFD也開(kāi)發(fā)了整機(jī)仿真功能，并對(duì)KJ-66微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了CFD分析，如圖6（a）所示。計(jì)算時(shí)，將整個(gè)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)單元，其各部件之間不存在任何傳遞、對(duì)稱和周期性的情況。模型采用在局部旋轉(zhuǎn)區(qū)分析流體流動(dòng)以模擬旋轉(zhuǎn)部分，即每個(gè)旋轉(zhuǎn)的實(shí)體部件周圍都有一個(gè)軸對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)區(qū)，該旋轉(zhuǎn)區(qū)有自己的局部坐標(biāo)系并與部件一起旋轉(zhuǎn)。
圖1 渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真主要內(nèi)容
渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)仿真的特點(diǎn)
與大型渦扇、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)相比，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)是：裝機(jī)對(duì)象主要為直升機(jī)，通過(guò)旋翼產(chǎn)生強(qiáng)大氣流的反作用力來(lái)拉起/拉動(dòng)起降
“彗星”1安裝4臺(tái)德哈維蘭發(fā)動(dòng)機(jī)公司(de Havilland Engine Company Limited)生產(chǎn)的“幽靈”(Ghost)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，由于當(dāng)時(shí)的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)仍在起步階段，為了減輕機(jī)體重量以彌補(bǔ)推力不足，“彗星”1機(jī)身蒙皮厚度只有0.07厘米，窗戶邊蒙皮加厚到0.09厘米，薄蒙皮在艙壓作用下的應(yīng)力(stress，單位面積承受的負(fù)載)居高不下，而窗戶角落的應(yīng)力集中(Stress Concentration
整個(gè)「刀鋒」系列無(wú)人機(jī)都采用KFD-1攜帶式無(wú)人機(jī)地面控制站，擁有一個(gè)雙15寸的顯示器，分辨率為1024-7609，使用CTJ-1、CTJ-2渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，飛行高度分別為6000米、2000米。
另外一種油動(dòng)式無(wú)人機(jī)稱作「軍艦鳥」，最大遙測(cè)距離45公里，最大起飛重量18公斤，載重量5公斤，不過(guò)都沒(méi)有裝備軍隊(duì)。
該型發(fā)動(dòng)機(jī)是一種帶加力燃燒室的航空渦噴雙涵道推力矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，它增大了進(jìn)氣道直徑、改進(jìn)了燃燒室、采用了新型的全數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，最大推力為2×107千牛，加力推力2×167千牛。考慮戰(zhàn)機(jī)重量，發(fā)動(dòng)機(jī)推重比超過(guò)10。再依靠矢量推力技術(shù)，蘇-57可于300-400米內(nèi)實(shí)現(xiàn)短距起飛。不過(guò)“117產(chǎn)品”相比較美國(guó)F-22戰(zhàn)斗機(jī)的“F119”發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)勢(shì)不明顯，雙方性能不相伯仲。
自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)
航空動(dòng)力系統(tǒng)已經(jīng)歷了兩次歷史性的變革：從螺旋槳到噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，從渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)到渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。目前正在經(jīng)歷著第三次變革，向著自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)方向發(fā)展。
這架“維京”（G-AJPH）在維克斯的威斯利工廠接受了改裝，兩臺(tái)1690馬力的布里斯托爾“大力神”（Hercules）活塞發(fā)動(dòng)機(jī)被2.2噸推力的“尼恩”I渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)取代。為了抵御渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的灼熱噴流，“維京”增大了機(jī)翼和尾翼控制面金屬蒙皮的面積。
參照米格-17F研制，后掠式中單翼氣動(dòng)布局，低空機(jī)動(dòng)性能甚好，裝配中國(guó)制渦噴5發(fā)動(dòng)機(jī)。1956年開(kāi)始批產(chǎn)，共生產(chǎn)767架。標(biāo)志中國(guó)成為當(dāng)時(shí)世界上能夠成批生產(chǎn)噴氣戰(zhàn)斗機(jī)的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一。
第二代噴氣戰(zhàn)斗機(jī)的代稱特征為飛行速度達(dá)到一倍聲速，選取三款代表作。
F-100（超級(jí)佩刀）是世界上第一種具有超聲速平飛能力的實(shí)用化噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。首次較大量地應(yīng)用鈦合金。
