航空发动机家族史

来源:解放军报 作者:伍会娟 王海龙 王 伟 编辑:总装分社 发布时间:2013-12-16 08:39

活塞式发动机:飞翔由此开始

活塞式发动机是最早应用于飞机或直升机的航空发动机,莱特兄弟的4缸、水平直列式水冷发动机就是其典型代表。

不过,活塞式发动机真正的春天,应该是在1939年惠特尼公司生产出“双黄蜂”气冷星型发动机后才到来的。这款拥有18缸、功率达2088千瓦的发动机问世后,便如同航空业的“救星”一般,大量地应用于军民用飞机和直升机。P-47“雷电”战斗机就是其应用者之一,该机凭借发动机力量大、火力猛、生存能力强等优点,成了二战中飞得最快的战斗机。

涡喷发动机:开启喷气时代

二战中,活塞式发动机是当仁不让的飞行主角,但航空发动机更新换代的伏笔在战争开始前就已埋下。

1939年8月,一架装有由德国工程师欧海因设计的HeS3B涡轮喷气发动机的单翼机正式宣告了人类进入喷气时代。这架采用硬壳式铝机身、木质机翼的飞机速度达700公里/小时——这几乎是使用活塞式发动机的螺旋桨飞机的极限。在此之前,因为传统螺旋桨飞机的桨尖速度无法超过声速,人类的飞行速度已在很长时间内被限定在800公里/小时以内。

涡桨发动机:托举空中大力士

喷气式发动机的产生,让已经对“活塞式发动机+螺旋桨”技术炉火纯青的人们有了一种新想法:喷气式发动机+螺旋桨。于是,1942年,英国人研制出世界上第一台涡桨发动机“曼巴”。

很快,人们发现,这种发动机能够同时解决涡喷发动机推进效率低、油耗率高以及活塞式发动机飞行速度低的问题。这种发动机由于功率大、效能高、寿命长、维修成本低,一直备受青睐。目前,各国现役的军用运输机、远程轰炸机等“空中大力士”仍然使用的是涡桨动力。

涡扇发动机:现役战机主心骨

当涡喷发动机日益成熟时,人们想到了通过给发动机加装风扇可以提高迎风面积增加空气流量,提高发动机推力。由此,1943年,德国人生产出了世界上第一台运转的涡轮风扇发动机:DB670。

16年后,英国人开始批量生产第一种定型的涡扇发动机“康维”。这款孕育了11年的发动机推力接近5850公斤,耗油率比同期的涡喷发动机低10%-20%。凭借推进效率高、噪音低、航程远等综合优势,涡扇发动机很快就成了战斗机和民航客机的不二选择。


 

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