进气系统

百科 12-03 阅读:2359 评论:0

涡喷发动机进气系统的主要作用是:引入空气,并尽可能利用气流的冲压对发动机进行增压,使动能损失最小,在布置进气口时,要注意使速度分布均匀,附加阻力小;同时也要使进气口的位置不易吸入杂物,以免损坏发动机内部部件,如压气机叶片等。

进气系统

入口系统主要包括入口和入口两部分。

空气入口的位置——空气入口的位置与发动机的位置,数量,类型等等有关。常用的有机头前部、短舱前部、机身两侧及翼根进气,此外还有翼下和翼上进气等。

内燃机安装在机身内部的一个或两个涡轮发动机,多采用机头正面进气形式,这种进气形式的优点是,迎面气流冲压辅助利用效果好,但由于进气道长,进气道内摩擦阻力大,因此动能损失也较大;同时内燃机内部空间利用不好,雷达和武器安装不便,而且座舱的视野也不够好。

本机也可用于机身两侧进气的型式。该装置进气道短,内部动能损失小,头部空间适于安装雷达等设备。但是,由于气流沿机身流经的距离较远,在机身上形成的附面层较厚,因此会使气流与进气口壁分离,从而使气流冲压的效果不佳。若附面层发育严重,有可能出现进气道气流不稳定,甚至出现脉动、抖振和噪声过大等不良现象。一个解决方案是,将附着层吸入低压力区,排除附着层。使用翼根进气,也有与两侧翼根进气型相同的附面层变厚的缺点。方法也是一样的。

另有一种飞机,其进气口设计独特,为机身的单侧进气不对称式,除可能产生不对称气动力外,其他特征应与两侧进气相同。

可安装在发动机短舱室内的多个涡喷发动机。该布置方式不仅冲压利用率高,而且内力损失较小。

进气口的位置

进气系统受飞行速度的影响较大。在亚音速飞行中,由于内部摩擦和气流分离,进气道流场动能损失较大。因此,可以采取一些措施,如适当地使进气道内部形状和表面平滑,但是在超音速飞行中,除了这两种损失外,在进气道前还会产生激波,如是正激波则会使能量损失更大。试验表明,速度超过一倍半音速时,激波损失会大大增加,从而使推力急剧下降。此时可用超音速进气道改善这一状况。如将锥体放入机头进气道,使其凸出于进气道外,使气流在进气口附近形成一系列激波,将正激波转换为斜激波,则可大大减少气流能量损失,使发动机产生更大的推力。对于M数较大的飞机,锥体可制成前后可调的形状,以适应不同飞行M数的需要,因此在不同M数下,均可保持气流动能损失较小而产生较大推力。

超声速机除采用锥体外,尤其是M数大于2的歼击机、旅客机,还可采用二元超声速机进气道。它的入口剖面是矩形或方形,入口内有一个倾斜的面板,使得入口剖面收缩或扩张,并随飞行M数的变化而改变形状,以确保气流的稳定性,并使气流动能损失减少。

在一定气象条件下,涡喷发动机进气口易结冰。这样,进气道中的气流动能损失就会增加,推力就会减少,同时也会损坏发动机。为防止结冰,在进气口和进口导流板上都可以安装防冰器;其热源可以利用发动机气体气、压气机后的热空气或电。

为了提高隐身能力,现代作战飞机使用旋转风扇叶片来避免雷达波直接照射,在机翼上方安装进气口,采用“S”形进气道,使雷达波在进气道中经过多次反射而衰减,F-117飞机为增强效果甚至在进气口安装了格栅,这些措施实际上影响了发动机的工作,所以目前的隐身飞机飞行性能非常一般。

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