0 概述
涡轮螺旋桨（简称涡桨）发动机是一种主要依靠螺旋桨产生的拉力或推力驱动飞机的航空动力装置，非常适合中等飞行速度（400～800km/h ）的飞机使用。与航空活塞式发动机相比，涡桨发动机具有功重比大、迎风面积小、振动小等优点，特别是随着飞行高度的增加，其性能更为优越；与涡轮喷气和涡扇发动机相比，它又具有耗油率低、起飞推力大等优点。涡桨发动机的这些特点对于往返于中小型机场甚至简易机场的短、中程运输飞机和通用飞机来说是非常适宜的。自20世纪50年代起，世界各国纷纷发展了以涡桨发动机和涡扇发动机为动力的中型运输机，其后因涡桨发动机高速性能不理想，市场逐渐被涡扇发动机挤占。近年来，由于燃油价格飙升，涡桨飞机的经济性优势更为凸显出来，同时随着螺旋桨设计、制造技术的进步，涡桨飞机在高亚声速
国外涡桨发动机的发展
摘 要:以航空发动机的技术性能为重点，通过对比、分析涡桨发动机的发展历程、发展现状，发展途径和发展计划，预测其未来的技术发展趋势并整理出成功的发展经验，为我国涡桨发动机的发展提供参考。
Abstract: Focusing on the technical performance characteristics of aero-engine,this article analyzes the development status, approach,trend,experience of turbo-propeller engines, and provides reference for the turbo-propeller engine research.
关键词：涡桨发动机；发展现状；发展途径；发展趋势；发展经验
Keywords: turbo-propeller engine ；development status ；development approach ；development trend ；
development experience
The Development Prospect of Turbo -Propeller Engines
周辉华/中航工业航空动力机械研究所
飞行时的推进效率大大提高，涡桨飞机重新受到军民用户的青睐，其市场开始逐渐复苏，涡桨发动机也被誉为“明天的绿色动力”、“支线飞机的脊梁”。
本文通过对比、分析国外涡桨发动机的发展历程、发展途径，整理出成功的发展经验和未来发展趋势，为我国涡桨发动机的发展及航空发动机产业的腾飞提供参考。
1 国外涡桨发动机发展历程和现状
1.1 国外涡桨发动机发展历程
1942年，英国研制出世界上第一台涡桨发动机“曼巴（Memba ）”，配装在皇家海军“塘鹅”舰载反潜飞机上。1945年由Derwent 涡喷发动机发展成的涡桨发动机，装于皇家空军著名的“流星”战斗机上首飞成功，标志着涡桨发动机进入实用阶段。此后，英国、美国和前苏联也陆续研制
出多种涡桨发动机，如Dart 、T56、AI -20和AI -24等。强劲的动力造就了一大批声名显赫的运输机和轰炸机。例如，美国于1956年服役的涡桨发动机T56/501，配装于C -130运输机、P -3C 侦察机和E -2C 预警机等多型飞机，经过不断改进改型，功率从2580 kW 发展到4414 kW ，用途上从军用转化为民用，且成系列化发展，目前已生产了17000多台，出口到50多个国家和地区。据报道，目前T56发动机仍在不断发展中，可能还会再服役30年；前苏联的NK -12M 的起飞功率达11025kW,是世界上功率最大的涡桨发动机，用于图-95“熊”式轰炸机、安-22军用运输机和图-114民用运输机等。
加拿大普惠公司的PT6A 发动机在民用涡桨发动机领域，无论是生产数量还是产值，都当之无愧扮演了领头羊角色。短短40年间，该发动机已系列化发展出数十个型别，功率范围涵
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盖350～1100kW ，被144个国家的近百种飞机选做动力，目前已生产了30000多台。
美国于1990年代在T406涡轴发动机的核心机基础上研制出新一代高速支线飞机、军用运输机和海军巡逻机用的AE2100涡桨发动机，它是目前较为先进的涡桨发动机之一，功率范围为2983～4474 kW ，高温和高空性能优异，起飞耗油率较低，仅为0.25kg/（kW ?h ）。
1.2 国外涡桨发动机发展现状
到目前为止，国外已经成功地发展了四代涡桨发动机。第一代是指20世纪70年代以前投产的，主要有Dart 、PT6A 系列和TPE331系列的早期型号、NK -4、AI -20等型号的发动机[1]；第二代是指20世纪70年代末或80年代初期研制的，主要有PW100系列早期型号、CT7-5和TPE331-14/15等型号的发动机；第三代是指20世纪90年代以后投入使用的发动机，主要有AE2100、TPE351-20
和
PW150A [1]；第四代指2011年投产的先进涡桨发动机TP400-D6。四代涡桨发动机具有明显的特点,各代的技术性能和技术发展状况分别见表1和表2。
第一代涡桨发动机循环参数水平较低，结构比较简单，耗油率高。压气机有轴流、离心和组合多种形式，主要采用单转子固定涡轮输出方式，发动机总增压比低于10，涡轮一般采用非冷却结构、涡轮前温度一般不超过1300K ，耗油率在0.35～0.41kg/(kW ?h)的之间，单位空气流量产生的功率约180kW/(kg/s)。
第二代涡桨发动机循环参数有较大幅度提高，结构基本采用自由涡轮形式，耗油率较第一代降低了15%左右。发动机总增压比范围在11～16，涡轮前温度提高到1300K 左右，耗油率达到0.29～0.32kg/(kW ?h)之间，单位空气流量产生的功率约230kW/(kg/s)。
第三代涡桨发动机的发展主要是在第二代发动机基础上继续提高发动机热力循环参数或采用新技术
（冷却、数控、三维气动设计技术等）、新材料、新工艺进行改进改型，发动机总增压比达到13～20，涡轮前温度达到1500K 左右，耗油率在0.25～0.31kg/(kW ?h)之间（与发动机的功率有关，功率越小耗油率相对越大）。比较典型的有：美国艾利逊公司的AE2100和加拿大普惠公司的PW150A 涡桨发动机等。
第四代涡桨发动机的总增压比达25，涡轮前温度达到1600K 左右，发动机耗油率降低到0.21～0.27 kg/(kW ?h)，单位空气流量产生的功率约270kW/(kg/s)。典型例子有：欧洲螺旋桨股份有限公司（EPI ）2011年投产的高性能涡桨发动机TP400-D6，它的耗油率达到了0.21kg/(kW ?h)的水平。
2 国外涡桨发动机的发展途径
国外涡桨发动机制造商产品发展途径主要有自主设计、改进改型和核心机派生发展等三类，具体如下。
1）自主研制
表1 四代涡桨发动机性能参数
20世纪40年代中后期开始到50年代，欧美多家公司均独立研制出了涡桨发动机产品以取代活塞发动机或应用于新飞机型号，如PT6A 、Dart 、
Tyne 、AI -20、T56等。这些产品中部分成为日后系列化发展的基础，如PT6A 系列发动机是目前世界上应用最普遍的涡桨发动机，所应用的飞机
类型和型号比其他任何一种功率级别的发动机（包括航空活塞发动机）都多，大约有110种不同的用途[2]。有的因应用机型和范围有限，逐步停产。
表2 四代涡桨发动机技术发展状况
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2）改进改型
从20世纪60年代开始，随着涡轴发动机的加速发展，很多公司在研发涡轴或涡桨发动机（如PT6B 就是PT6A 桨改轴型）型号时，出于拓宽发动机的使用范围、积累经验、降低成本和风险等方面的考虑，往往把这两种类型发动机的设计同时考虑，或者在成熟的涡轴发动机平台上进行轴改桨研制，以获得较好的涡桨发动机产品。轴改桨设计比较典型的例子有CT7-9D （T700的轴改桨型）、AE2100（在涡轴发动机T406的基础上改进设计）等。
3）核心机派生发展
从20世纪70年代开始爆发的能源危机为涡桨发动机的发展带来了新的契机，涡桨支线客机、涡桨通用飞机对发动机的需求旺盛，各公司在原有技术积累的基础上，在优良的核心机平台上发展了多种高性能发动机，如PW100系列发动机。
3 国外发动机的发展计划与发展趋势
3.1 国外涡桨发动机发展计划
各发达国家和一些新兴工业国家竞相将航空工业列为国家的战略性产业，美、苏（俄）、英、法等发达国家始终把优先发展航空动力作为国策，投入巨额的研究发展资金。通过实施一系列航空发动机技术发展计划而建立起坚实的技术基础，例如：1978年，美国为支持CT7涡桨发动机研制实施了先进螺桨技术（APT ）计划；1987年，美国开始实施联合涡轮先进燃气发生器（JTAGG ）计划，该计划的目标是为未来涡轴和涡桨发动机提供技术基础，验证耗油率、功重比、可靠性、维修性得到改进的技
术。JTAGG 计划的目标是针对空气流量4.5~6.8kg/s 级别的燃气发生器验证使耗油率降低40%，功重比提高120%的技术。该计划分三阶段进行，目标是到1995年、2000年和2005年，涡轮轴/涡桨发动机的功重比比T700发动机的分别提高40%、80%和120%，耗油率降低20%、30%和40%。目前，该计划的目标都已顺利完成。1988年，美国又实施了综合高性能涡轮发动机技术（IHPTET ）计划，IHPTET 计划发展的技术包括涡喷/涡扇发动机、涡桨/涡轴发动机和短寿命的发动机，总经费投入为50亿美元，每年平均3亿多美元。目前，该计划已经顺利结束并获得了成功，该计划所发展的技术很多已经用于现有军民用发动机的改进改型和新型号发展中，使现有航空推进系统的性能达到了更高水平。鉴于IHPTET 计划的巨大成功，美国将从2006年开始实施经济可承受涡轮发动机技术（VAATE ）计划，目标是在进一步提高性能的前提下，重点改善发动机的经济可承受性——即能力（功重比/耗油率）与寿命期成本之比。以2000年的技术为基准，到2017年，使涡轴/涡桨发动机、小型涡扇发动机和一次性使用涡喷发动机的经济可承受性分别提高到5.5倍、8.9倍和10倍。
美国现正在进行小型经济可承受的涡轮发动机（SATE ）计划。该计划将在VAATE 计划下进行，在2008财年开始验证满足VAATE 第二阶段涡轴/涡桨发动机的目标。SATE 计划的目标是对单位燃油消耗率下降25%、轴功率提高80%、生产和维修成本降低35%、设计寿命为5000小时并在功率为1000hp 级的涡轴发动机进行验证。为满足SATE 计划积极的目标，需要
在涡轮发动机机械系统技术上有巨大进步。机械系统和有关的附件传动占现代涡轴发动机重量的15%，占现代涡桨发动机重量的30%左右（与减速器上安装的飞机附件数量如液压泵、发电机等有关），并且占目前非计划发动机拆卸的很大比例。同时，美国还在实施小型重油发动机（SHFE ）计划，该计划的目的是利用VAATE 计划最近的部件研究成果和其他可促进小型涡轮发动机现代化的先进技术研究成果。SHFE 计划的总目标是发展一种功率为700shp 的涡轴/涡桨发动机，验证先进的小型燃气涡轮发动机技术，潜在用途是多种军用和民用直升机。SHFE 计划的总目标是：与2000年在外场使用的系统相比，单位燃油消耗率减少20%，功重比提高50%，生产和维护成本减少35%，研制成本减少10%。
3.2 国外涡桨发动机发展趋势
国外涡桨发动机的未来发展，体现在它们的性能、结构形式、部件、控制系统以及配套螺旋桨的某些趋势上。
1）在性能方面，涡桨发动机的压比将达到22～26，涡轮前温度将达到1600～1700K ，功重比将达到9hp/kg 左右，耗油率将降到0.2kg/(kW ?h)，发动机的经济可承受性则可提高数倍。
2）在结构和工艺方面，随着新材料和新工艺的使用，将会使下一代涡桨发动机的重量更轻，工作更为可靠。结构方面，2000kW 以下涡桨发动机将采用轴流+离心组合式压气机转子，采用1级燃气发生器涡轮，2级或3级动力涡轮（即自由涡轮），以求得最佳的效率为目标；2000kW 以上的涡桨发动机将采用双转子多级轴流压气机（如TP400-D6发动机）或轴流+离心组合压气机（如D27发动机），支
撑结构采用两支点5轴承。总零件数目在2000个以下。
3）在压气机方面，中小型航空压气机的发展趋势始终是在保持并尽可能改善效率水平的基础上增加压比，工作的重点是提高级压比，以便在改善整机热力循环的同时缩短轴向尺寸，减轻重量和提高转子结构的可靠性[3]。涡桨发动机压气机的发展趋势是提高效率、扩大喘振边界、良好的性能保持、较长寿命、结构简单和零件数少。现代的先进压气机是采用三维气动分析方法设计的，并采用先进叶片几何形状，以得到最好的性能。按三维法设计的叶片，其激波强度弱、效率高。其他方面的技术还有变流量压气机、离心压气机变几何扩压器、控制叶片损失、三维黏性计算方法计算离心压气机内部流场等。
4）在燃烧室方面，燃烧室所采用的先进技术包括先进的冷却技术、在火焰筒上等离子喷涂陶瓷，以提高火焰筒耐高温能力、采用先进燃油喷嘴、减少燃烧室积碳与冒烟。
5）在涡轮方面，对涡轮的进一步改进是采用先进的三维气动设计分析程序，按这种气动程序设计的导向叶片的压力损失比按常规方法设计的导向叶片的低50%。单级径向涡轮可大大提高小发动机的涡轮效率。与轴流式涡轮相比，需要的冷却空气流量较少和漏气较少。先进的材料、先进的冷却方案、先进精铸/锻造技术、可控涡设计和主动间隙控制技术以及三维气动设计程序的结合能够设计并制造出先进的小型径向涡轮。涡轮效率提高3%，冷却流量则可减少60%。
6）在控制系统方面，从用于涡桨发动机的气动和液压式、模拟电子机械液压混合式燃油调节器过
渡到全权数字式电子控制系统。同时，采用光电敏感元件、高温电子设备和灵活的控制逻辑。控制系统的重量将减小50%，环境温度将提高110%~120%。20世纪90年代以后，随着计算机技术的发展，航空发动机控制又进入到了所谓的综合阶段。在这个阶段，航空发动机普遍使用双通道FADEC ，控制装置有了包括对航空发动机的故障诊断、健康管理在内的机载诊断功能，并具备了复杂的多变量综合控制功能。
7）在减速器方面，十分重视与涡桨发动机配套的高效、轻质减速器的发展，分别开展了一系列的先进传动部件和先进技术的研究计划，如先进旋翼传动系统(ART)项目，对“保持美国领先地位的航空计划”增加了额外研究计划和预算等，在新型传动机构、轴承、齿轮轴一体化设计、新材料等方面进行了一系列基础研究及应用试验研究，并取得了相应成果。
8）在螺旋桨方面，上世纪70年代美国、英国和苏联等国家先后开始研制复合材料螺旋桨，它们各有特点，在设计、工艺、检测及试验等方面都有着成熟的经验。由铝合金大梁、玻璃钢外壳结构发展到碳纤维大梁、泡沫填充、玻璃钢外壳结构。成形工艺有预浸料层铺和编织外壳整体注射成形。从而推动螺旋桨技术向轻质、高效的方向发展。
总的来说，高可靠性、低耗油率，继续提高涡桨发动机循环参数和部件效率、降低耗油率、提高材料水平，研制出可靠性更高、全寿命期成本更低的涡桨发动机是未来的发展趋势。
4 国外涡桨发动机的发展经验
纵观国外涡桨发动机70年的发
展历程，主要有如下成功经验可供借鉴。
1）积极参与国家航空涡轮发动机的重大发展计划（如IHPTET 计划等），并通过独立投入或者其他投入以获得先进技术。
2）在发展初期，根据产品发展目标，采取近期、中期和远期的产品发展策略，小步快走，迅速满足用户需求。在技术指标上不求一步到位，设计中留有充分的改进余地，以适应未来技术进步。
3）在发展高性能核心机基础上发展涡桨发动机。利用现有成熟的涡轴、涡桨发动机技术不断挖潜，以较小的代价获得可用的产品。
4）保持产品设计上的连贯性（如保持基本的结构形式和轮廓尺寸，保持独有的结构、支承），发扬自身设计特长，不盲目采用不成熟或者自身不熟悉的设计思想。
5）借助国际合作、利用各自优势技术、降低研制风险，吸取合作方有益的经验。 参考文献
[1] 方昌德.航空发动机的发展研究[M].北京：航空工业出版社，2009.
[2] 世界中小型航空发动机手册编委会.世界中小型航空发动机手册[M].北京：航空工业出版社,2006.
[3] 凌天铎.中小型航空发动机用压气机性能水平的发展[Z]. 株洲：中航工业航空动力机械研究所.
作者简介
周辉华，高级工程师，从事航空发动机总体技术研究工作。
国内外农业物联网发展现状 进入新世纪以来，我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究，在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果，同时推动了相关新兴产业及其标准化的发展。 一、农业物联网应用发展现状 在农业资源监测和利用领域，美国和欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测，并将其结果发送到各级监测站，进入信息融合与决策系统，实现大区域农业的统筹规划。例如，美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络，通过对加州地区的森林资源进行实时监测，为相应部门提高实时的资源利用信息，为统筹管理林业提供支撑。我国主要将GPS定位技术与传 感技术相结合，实现农业资源信息的定位与采集；利用无线传感器网络和移动通信技术，实现农业资源信息的传输；利用GIS技术实现农业资源的规划管理等。例如杭州电子科技大学学者研究了基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统，该系统实现对湿地全天候的实时监测，具有数据分析与处理，并对污染等突发事件和环境急剧变化所影响的水域的水环境状况实时报警等功能。 在农业生态环境监测领域，美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持续发展。例如，美国已形成了生态环境信息采集-信息传输处理-信息发布的分层体系结构。法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报，对病虫害进行测报。我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统，建立了农业部至各省、重点地县的农业环境监测网络系统等一批环境监测系统，实现对农业环境信息的实时监测。例如我国每年通过农业环境监测网络开展农业环境常规监测工作，获取监测数据10 万多个；融合智能传感器技术的墒情监测系统已在贵阳、辽宁、黑龙江、河南、南京等地推广应用。 在农业生产精细管理领域，美国、澳大利亚、法国、加拿大等一些国家在大田粮食作物种植精准作业、设施农业环境监测和灌溉施肥控制、果园生产不 同尺度的信息采集和灌溉控制、畜禽水产精细化养殖监测网络和精细养殖等方面应用广泛。例如，2008 年，法国建立了较为完备的农业区域监测网络，指导施肥、施
发动机的性能指标 发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。同时，发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。因此，发动机构造的变革和多样性是与发动机性能指标的不断完善和提高密切相关的。 一、动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 1.有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记作Te，单位为N·m 。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。 2.有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，记作pe 单位为KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后用公式计算出发动机的有效功率pe： 式中：Te—有效转矩，N·m； n—曲轴转速，r/min。 3.发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，用n 表示，单位为r/min 。发动机转速的高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小，即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。标定功率不是发动机所能发出的最大功率，它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机，当其用途不同时，其标定功率值并不相同。有效转矩也随发动机工况而变化。因此，汽车发动机以其所能输出的最大转矩及其相应的转速作为评价发动机动力性的一个指标。 4.平均有效压力 单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，记作pme，单位为MPa 。显然，平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。 二、经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。 1.有效热效率 燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率，记作ηe。显然，为获得一定数量的有效功所消耗的热量越少，有效热效率越高，发动机的经济性越好。 2.有效燃油消耗率 发动机每输出1kW 的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率，记作be，单位为g/（kW·h）。 式中：B—发动机在单位时间内的耗油量，kg/h； Pe—发动机的有效功率，kW。 显然，有效燃油消耗率越低，经济性越好。 三、强化指标
国际金融危机爆发后，美、欧、日、韩等主要发达国家纷纷把发展物联网等新兴产业作为应对危机和占领未来竞争制高点地重要举措，制定出台战略规划和扶持政策，全球范围内物联网核心技术持续发展，标准和产业体系逐步建立，初步形成了传感器与无线射频识别（）等感知制造业，网络设备与通信模块、机器到机器（）终端与运营服务以及基础设施服务、软件与集成服务等产业链，年全球物联网产业规模超过亿美元.发达国家凭借信息技术和社会信息化方面地优势，在物联网应用及产业发展上具有较强竞争力. 美国：作为振兴经济地“新武器” 年月，在美国总统奥巴马与美国工商领袖地"圆桌会议"上，公司提出"智慧地球"地概念，即把传感器放到电网、铁路、桥梁和公路等物体中，能量极其强大地计算机群，能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制.这样，人类可以更加精确地利用动态实施地方式管理生产活动和生活方式，达到"智慧"状态.该战略一经提出，在全球范围内得到极大地响应，物联网荣升当年最热门话题之一.文档收集自网络，仅用于个人学习 "智慧地球"地提议得到了奥巴马总统地积极回应并在随后出台地总额亿美元地《经济复苏和再投资法》中提出，从能源、科技、医疗、教育等方面着手，通过政府投资、减税等措施来改善经济、增加就业机会，推动美国长期发展.其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域上.例如，得克萨斯州地电网公司建立了智慧地数字电网.这种数字电网可以在发生故障时自动感知和汇报故障位置，并且自动路由，秒钟之内就能恢复供电.该电网还可以接入风能、太阳能等新能源，有利于新能源产业地成长.相配套地智能电表可以让用户通过手机控制家电，给居民提供便捷地服务.文档收集自网络，仅用于个人学习奥巴马将物联网作为振兴经济地两大武器之一，投入巨资深入研究物联网相关技术.无论基础设施、技术水平还是产业链发展程度，美国都走在世界各国地前列，已经趋于完善地通信互联网络为物联网地发展创造了良好地先机.文档收集自网络，仅用于个人学习 欧盟：引领世界物联网“加速跑” 欧洲智能系统集成技术平台（）在《》报告中分析预测，未来物联网地发展将经历四个阶段，年之前被广泛应用于物流、零售和制药领域，年物体互联，年物体进入半智能化，年之后物体进入全智能化.文档收集自网络，仅用于个人学习 年月、日，欧洲各国地官员、企业领袖和科学家在布鲁塞尔就物联网进行专题讨论，并作为振兴欧洲经济地思路.欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫·施特曼迈尔说："物联网及其技术是我们地未来".年月欧盟发布了新时期下物联网地行动计划.欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作.在年月地全球物联网会议上，欧盟专家介绍了《欧盟物联网行动计划》，意在引领世界物联网发展.文档收集自网络，仅用于个人学习从目前地发展看，欧盟各国家已推出地物联网应用主要包括以下几方面： 德国：德国电信公司近日推出了面向全球地市场平台，供厂商和开发商提供与(机对机)通信相关地硬件、软件、应用和整体解决方案等.该公司称，这是全球首个针对地应用市场.文档收集自网络，仅用于个人学习 该平台提供了个业务分类，包括能源、医疗、交通物流、汽车、消费电子、零售、工业自动化、公共事业和安全.德国电信相关人员称，该平台提供地领域产品“应有尽有”，其意义在于打通了厂商和用户地直接通道，将大大推动市场地发展.文档收集自网络，仅用于个人学习 德国电信称，该市场可以说是一个全球分销平台.厂商除自有渠道外，可在该市场平台上发布自己地产品，附上详细地说明和图片.而用户则可看到全球地产品并充分比较，可下载技术说明书，找到最适合自己地单个产品或是打包服务.文档收集自网络，仅用于个人学习 德国电信计划提供适用于领域地卡和芯片.德国电信称，自身已经从一家传统电信运营
PT6系列发动机是加拿大普惠公司的产品，包括涡桨和涡轴变种，是当前使用最为广泛的输出轴功率的航空发动机之一。在美国军用编号中，PT6的相应型号分别被命名为T74和T101。 与首台在1963年面世的450SHP轴马力的PT6A发动机相比，如今PT6发动机系列的功率增加了四倍，功重比提高了40%，燃油消耗率降低了20%。 据了解，PT6发动机已生产了52000多台，并被应用在130个不同领域，PT6发动机所在机队的飞行时间已累计多达3.9亿小时。在全球航空领域普遍进行的重要任务中都能找到PT6发动机，从救援工作到预定的客运服务，从货运服务到要客接送，从农业应用到军事飞行培训、从消防救火到搜救任务。PT6A发动机高可靠性也加速了20世纪80到90年代的单发涡桨飞机的发展。
PT6A 是涡桨发动机，PT6B 和PT6C 是涡轴发动机。PT6发动机的各变种及参数如下： PT6A http://www.pwc.ca/en/engines/pt6a PT6A 家族包括了一系列自由涡轮涡桨发动机，输出功率500-1940shp （433-1447 kW ） Thermodynamic Power Class* (ESHP***) Mechanical Power Class* (SHP) Propeller Speed (Max. RPM) Height** (Inches) Width** (Inches) Length** (Inches) PT6A 'Small' (A-11 to A-140) 600 to 1075 500 to 900 1,900 to 2,200 21 to 25 21.5 61.5 to 64 PT6A 'Medium' (A-41 to A-62) 1,000 to 1,400 850 to 1,050 1,700 to 2,000 22 19.5 66 to 72 PT6A 'Large' (A-64 to A-68) 1,400 to 1,900 700 to 1,700 1,700 to 2,000 22 19.5 69 to 75.5 The PT6A family is a series of free turbine turboprop engine providing 500 to 1,940shp (433 to 1,447 kW) Small
0 概述 涡轮螺旋桨（简称涡桨）发动机是一种主要依靠螺旋桨产生的拉力或推力驱动飞机的航空动力装置，非常适合中等飞行速度（400～800km/h ）的飞机使用。与航空活塞式发动机相比，涡桨发动机具有功重比大、迎风面积小、振动小等优点，特别是随着飞行高度的增加，其性能更为优越；与涡轮喷气和涡扇发动机相比，它又具有耗油率低、起飞推力大等优点。涡桨发动机的这些特点对于往返于中小型机场甚至简易机场的短、中程运输飞机和通用飞机来说是非常适宜的。自20世纪50年代起，世界各国纷纷发展了以涡桨发动机和涡扇发动机为动力的中型运输机，其后因涡桨发动机高速性能不理想，市场逐渐被涡扇发动机挤占。近年来，由于燃油价格飙升，涡桨飞机的经济性优势更为凸显出来，同时随着螺旋桨设计、制造技术的进步，涡桨飞机在高亚声速 国外涡桨发动机的发展 摘 要:以航空发动机的技术性能为重点，通过对比、分析涡桨发动机的发展历程、发展现状，发展途径和发展计划，预测其未来的技术发展趋势并整理出成功的发展经验，为我国涡桨发动机的发展提供参考。 Abstract: Focusing on the technical performance characteristics of aero-engine,this article analyzes the development status, approach,trend,experience of turbo-propeller engines, and provides reference for the turbo-propeller engine research. 关键词：涡桨发动机；发展现状；发展途径；发展趋势；发展经验 Keywords: turbo-propeller engine ；development status ；development approach ；development trend ； development experience The Development Prospect of Turbo -Propeller Engines 周辉华/中航工业航空动力机械研究所 飞行时的推进效率大大提高，涡桨飞机重新受到军民用户的青睐，其市场开始逐渐复苏，涡桨发动机也被誉为“明天的绿色动力”、“支线飞机的脊梁”。 本文通过对比、分析国外涡桨发动机的发展历程、发展途径，整理出成功的发展经验和未来发展趋势，为我国涡桨发动机的发展及航空发动机产业的腾飞提供参考。 1 国外涡桨发动机发展历程和现状 1.1 国外涡桨发动机发展历程 1942年，英国研制出世界上第一台涡桨发动机“曼巴（Memba ）”，配装在皇家海军“塘鹅”舰载反潜飞机上。1945年由Derwent 涡喷发动机发展成的涡桨发动机，装于皇家空军著名的“流星”战斗机上首飞成功，标志着涡桨发动机进入实用阶段。此后，英国、美国和前苏联也陆续研制 出多种涡桨发动机，如Dart 、T56、AI -20和AI -24等。强劲的动力造就了一大批声名显赫的运输机和轰炸机。例如，美国于1956年服役的涡桨发动机T56/501，配装于C -130运输机、P -3C 侦察机和E -2C 预警机等多型飞机，经过不断改进改型，功率从2580 kW 发展到4414 kW ，用途上从军用转化为民用，且成系列化发展，目前已生产了17000多台，出口到50多个国家和地区。据报道，目前T56发动机仍在不断发展中，可能还会再服役30年；前苏联的NK -12M 的起飞功率达11025kW,是世界上功率最大的涡桨发动机，用于图-95“熊”式轰炸机、安-22军用运输机和图-114民用运输机等。 加拿大普惠公司的PT6A 发动机在民用涡桨发动机领域，无论是生产数量还是产值，都当之无愧扮演了领头羊角色。短短40年间，该发动机已系列化发展出数十个型别，功率范围涵
国内外物联网产业发展现状趋势 关键词: 物联网RFID 【提要】2009年8月和12月，温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术，建立“感知中国”中心。2010年《政府工作报告》中，温总理再次指出：将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 2009年8月和12月，温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术，建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中，温总理再次指出：将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 物联网概述 1.物联网的定义与概念提出 所谓"物联网"，是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 通俗地解释，物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的，2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出"物联网概念"，激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术 物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信（MachinetoMachine，M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节，每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术，实现对外部世界的感知和
发动机的性能指标 发动机的性能指标 发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点，并作为评价各类发动机性能优劣的依据。同时，发动机性能指标的建立还促进了发动机结构的不断改进和创新。因此，发动机构造的变革和多样性是与发动机性能指标的不断完善和提高密切相关的。 一、动力性指标 动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标，一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。 1.有效转矩 发动机对外输出的转矩称为有效转矩，记作Te，单位为N·m。有效转矩与曲轴角位移的乘积即为发动机对外输出的有效功。 2.有效功率 发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率，记作pe单位为KW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，也可用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后用公式计算出发动机的有效功率pe： 式中：Te—有效转矩，N·m； n—曲轴转速，r/min。 3.发动机转速 发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速，用n表示，单位为r/min。发动机转速的高低，关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小，即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此，在说明发动机有效功率的大小时，必须同时指明其相应的转速。在发动机产品标牌上规定的有效功率及其相应的转速分别称作标定功率和标定转速。发动机在标定功率和标定转速下的工作状况称作标定工况。标定功率不是发动机所能发出的最大功率，它是根据发动机用途而制定的有效功率最大使用限度。同一种型号的发动机，当其用途不同时，其标定功率值并不相同。有效转矩也随发动机工况而变化。因此，汽车发动机以其所能输出的最大转矩及其相应的转速作为评价发动机动力性的一个指标。 4.平均有效压力 单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力，记作pme，单位为MPa。显然，平均有效压力越大，发动机的作功能力越强。 二、经济性指标 发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。
国内外物联网发展现状及物联网关键技术研发情况
目录 一、全球物联网发展总体态势 (1) （一）发展动能不断丰富，带动物联网在全球的持续发展 (1) （二）物联网应用场景持续拓展，应用新特征不断显现 (2) （三）物联网产业力量不断增强，但供需对接仍需推进 (4) （四）物联网生态之争愈演愈烈，边云双核心加快布局 (7) （五）物联网与多样化技术加快融合，创新能力持续提升 (9) 二、物联网应用发展情况和特点 (12) （一）全球物联网应用的整体情况 (12) （二）消费物联网应用热点迭起 (14) （三）智慧城市物联网应用全面升温 (18) （四）生产性物联网应用成就新的风口 (21) 三、物联网关键技术产业进展情况 (23) （一）传感器成本持续走低，应用微创新特征显现 (23) （二）芯片产业格局初步形成，市场潜力巨大 (25) （三）模组产业竞争激烈，注重高附加值发展 (28) （四）网络接入侧进展迅速，核心网侧突破缓慢 (29) （五）平台功能更加完备，开放性不断提升 (32) 四、我国物联网发展情况 (35) （一）“十三五”进程过半，物联网取得阶段性进展 (35) （二）MEMS传感器产业取得一定进展，但短板仍较为突出 (37)
（三）芯片呈现多层次供应商格局，模组低价格竞争明显 (39) （四）中国形成规模最大公共物联网网络，但盈利模式尚需探索 (40) （五）物联网平台之争进一步升级，探索商业模式闭环和转型增多 (42) 五、我国物联网发展展望与推进策略建议 (42) （一）我国物联网发展展望 (42) （二）我国物联网发展的策略建议 (44)
国内外物联网发展现状及存在问题 几年前IBM率先提出了“服务科学管理与工程”(SSME)，对一些工业已经较发达国家的经济结构转型起到了积极作用。当然对IBM本公司的发展也起了不小作用。我国从国家经济发展的角度提出以科学发展观理论指导做好经济结构调整和转型，并及时地提出了努力发展我国现代服务业，几年来我国在该领域已取得不少成果。 这一次又是IBM它提出“智慧地球、物联网和云计算”，它打动了美国政府。不少专家认为，这次由美国引发的世界性经济风暴，美国若无创新的技术出现和支撑，很难让美国的经济顺利复苏。更不可能达到风暴前的称王称霸的地位。因此美国的奥巴马政府不仅对IBM的“智慧地球、物联网、云计算”给予高度重视，更提出要关注全球互联网的管理和安全问题。可见这些内容已纳入美国新的国策。目的是用这些创新技术以求得新的经济复苏。 我国不失时机的提出了发展物联网，提出“感知中国”，“感知城市”，也是为了推动我国的经济发展和结构调整与转型，同样我国也要占据人类未来发展的方向的制高点。本文将先讨论一下何为“物联网”，然后讨论国内外物联网发展状况。最后讨论一下现代服务业与物联网的关系。 (二)、何为物联网 现在对物联网的定义至少有几十种，都是不同领域专家从不同领域定义的，我们选几种有代表性的供大家参考： 1、英语中“物联网”一词：Internet of Things ，可译成物的互联网。 2、2005年ITU关于物联网概念：是一个具有可识别，可定位的传感网络。 3、物联网是一个概念：指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器与互联网结合起来。其目的是把所有物品连接在一起。 4、经过接口与无线网络(也含固定网络)，把物体与物体之间的实现沟通和对话，人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。
D-18A 涡轮风扇发动机外形 牌号D-18A 结构形式双转子 推力范围1765daN 现状研制中 装机对象 研制情况 D-18A 是波兰航空研究所研制的一种全新双转子涡轮风扇发动 机，1992 年4 月16 日首次试车。 K-15 涡喷发动机外形 牌号K-15 结构形式单转子 推力范围1470daN 现状生产 装机对象波兰1-22 串列双座教练机、侦察机和对地攻击机。 研制情况 K-15 是波兰航空研究所研制的单转子涡轮喷气发动机。计划于1988 年中公布，目前正由波兰热舒夫工厂生产。 SO-1/SO-3 牌号SO-1/SO-3 结构形式单转子 推力范围980～1080daN UnRegistered 现状停产 产量SO-1 共生产30 台，SO-3 共生产580 台 装机对象SO-1 TS-11 教练机。 SO-3B TS-11 教练机。 SO-3W22 I-22 教练机、侦察机和对地攻击机。 研制情况 SO-1 单转子涡轮喷气发动机是波兰航空研究所设计的，由波兰 热舒夫工厂生产。保证翻修寿命为200h。SO-3 是由SO-1 改进而来，适用于热天气候工作，对压气机、燃烧室和涡轮作了少量修改，外廓尺寸不变。翻修寿命400h。燃油喷嘴和火焰筒经修改后出口温度场 更均匀。 TWD-10B 涡桨发动机外形 牌号TWD-10B 结构形式自由涡轮式单转子 推力范围754kW 现状生产 装机对象安-28 短距起落轻型运输机。 研制情况 TWD-10B 涡桨发动机是波兰热舒夫工厂按前苏联鄂木斯克/格 鲁申柯夫设计局设计的ТВД-10Б涡桨发动机的许可证制造的。翻修寿命1000h。
一、物联网在国外研发应用现状 国际金融危机爆发后，美、欧、日、韩等主要发达国家纷纷把发展物联网等新兴产业作为应对危机和占领未来竞争制高点的重要举措，制定出台战略规划和扶持政策，全球范围内物联网核心技术持续发展，标准和产业体系逐步建立，初步形成了传感器与无线射频识别（RFID）等感知制造业，网络设备与通信模块、机器到机器（M2M）终端与运营服务以及基础设施服务、软件与集成服务等产业链，2011年全球物联网产业规模超过1345亿美元。发达国家凭借信息技术和社会信息化方面的优势，在物联网应用及产业发展上具有较强竞争力。 美国：作为振兴经济的“新武器” 2009年1月，在美国总统奥巴马与美国工商领袖的"圆桌会议"上，IBM公司CEO提出"智慧地球"的概念，即把传感器放到电网、铁路、桥梁和公路等物体中，能量极其强大的计算机群，能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制。这样，人类可以更加精确地利用动态实施的方式管理生产活动和生活方式，达到"智慧"状态。该战略一经提出，在全球范围内得到极大的响应，物联网荣升当年最热门话题之一。 "智慧地球"的提议得到了奥巴马总统的积极回应并在随后出台的总额7870亿美元的《经济复苏和再投资法》中提出，从能源、科技、医疗、教育等方面着手，通过政府投资、减税等措施来改善经济、增加就业机会，推动美国长期发展。其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域上。例如，得克萨斯州的电网公司建立了智慧的数字电网。这种数字电网可以在发生故障时自动感知和汇报故障位置，并且自动路由，10秒钟之内就能恢复供电。该电网还可以接入风能、太阳能等新能源，有利于新能源产业的成长。相配套的智能电表可以让用户通过手机控制家电，给居民提供便捷的服务。 奥巴马将物联网作为振兴经济的两大武器之一，投入巨资深入研究物联网相关技术。无论基础设施、技术水平还是产业链发展程度，美国都走在世界各国的前列，已经趋于完善的通信互联网络为物联网的发展创造了良好的先机。 欧盟：引领世界物联网“加速跑” 欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）在《Internet of Things in 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。 2009年5月7、8日，欧洲各国的官员、企业领袖和科学家在布鲁塞尔就物联网进行专题讨论，并作为振兴欧洲经济的思路。欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫·施特曼迈尔说："物联网及其技术是我们的未来"。2009年6月欧盟发布了新时期下物联网的行动计划。欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作。在2009年11月的全球物联网会议上，欧盟专家介绍了《欧盟物联网行动计划》，意在引领世界物联网发展。 从目前的发展看，欧盟各国家已推出的物联网应用主要包括以下几方面：德国：德国电信公司近日推出了面向全球的M2M市场平台，供厂商和开发商提供与M2M(机对机)通信相关的硬件、软件、应用和整体解决方案等。该公司称，这是全球首个针对M2M的应用市场。 该平台提供了9个业务分类，包括能源、医疗、交通物流、汽车、消费电子、零售、工业自动化、公共事业和安全。德国电信相关人员称，该平台提供的M2M
物联网产业在国内外发展现状和趋势综述1 "物联网"被称为是下一个万亿美元级的信息技术产业，将大规模普及，因此各国齐头并进，相继推出区域战略规划，并纷纷研究相关技术，制定技术标准。从国内来看，物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。 2009年8月和12月，温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，重点强调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术，建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中，温总理再次指出：将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 物联网概述 1.物联网的定义与概念提出 所谓"物联网"，是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 通俗地解释，物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 1摘抄3snews
物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的，2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出"物联网概念"，激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术 物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征，即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine，M2M)的功能;三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节，每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术，实现对外部世界的感知和识别;智能信息处理技术通过应用中间件提供跨行业、跨系统的信息协同及共享和互通功能，包括数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务和信息呈现等;网络传输技术通过广泛的互联功能，实现对信息的高可靠性、高安全性传送，包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术和网关技术等。 国外物联网产业现状及发展趋势 据统计，物联网现阶段的主要形式M2M在2009年全球运营商的业务收入约为15亿美元。而从全球市场的数据分析，预计到2010年M2M市场规模将达到2234亿美元。美国市场研究公司Forrester预测，到2020年，世界上"物物互连"的业务，跟
国产涡桨发动机的发展方向剖析 【摘要】自中国第一台涡轮螺旋桨发动机——WJ5于1965年试制成功以来，国产涡桨发动机历经风风雨雨快40余年，发动机的研制和生产技术取得了巨大的进步。纵观我国航空器的设计和研发基本都走同样的路线：引进—仿制—吸收—改进—自主研发的过程，航空发动机当然也不例外。至今已经形成了涡桨5、涡桨6、涡桨9等一系列涡轮螺旋桨发动机，在国产运-7、运-8和运-12等运输机上广泛运用，笔者从我国现有的技术水平和飞机生产需求方面分析国产涡桨发动机的发展趋势。 【关键词】涡桨发动机;发展;方向 涡桨-6系列发动机是我国涡轮螺旋桨发动机的典型代表，是中国株洲南方航空动力公司生产，现已经诞生出WJ6、WJ6C、WJ6D、WJ6E等多个型号，在我国某型飞机上装备，其单台功率达到4250当量马力，是我国目前生产的功率最大的涡轮螺旋桨航空发动机。 涡桨-5发动机是我国涡桨发动机的另一代表，由哈尔滨120厂生产，衍生出WJ5、WJ5A、WJ5B、WJ5AI和WJ5E等系列型号，主要装备于我国Y-7型系列飞机和SH-5型飞机上，单台可达2790当量马力。 涡桨-9发动机是株洲南方航空动力公司在原涡轴8A基础上改型而来，用于国产Y12飞机，代替进口的加普惠PT-6A型发动机，输出功率约为500kw。 随着飞机改型研发的不断深入，对发动机提出的要求也不断增加，如：要求提供更多供电输出，提升起飞功率，降低油耗，提高可靠性，提高“三防”性能，满足未来电传集成要求等等，对国产发动机提出了更高要求，促使发动机跟进改型。 我国的Y7系列飞机和SH5型号飞机使用WJ5系列型号发动机，新舟60系列飞机和Y12飞机则是我国的出口型飞机，它们分别采用加普惠公司的PW-127J 发动机和PT6A-27型发动机，是国外涡桨发动机在国产飞机上的应用代表。纵观国外航空发动机发展过程和我国涡桨发动机的现状，飞机发展的需要，很容易发现国产发动机的特点，看出国产涡桨发动机的发展必然趋势。 1.涡桨型航空发动机必然长期存在 众所周知，涡轮螺旋桨发动机在低速下效率高于涡扇发动机和喷气式发动机，在中低速飞机中有广泛的需求，如在巡逻、灭火等方面有广泛运用。 其次，涡桨发动机安全性高，对飞行场地要求相对较低，成本低。在小型客机，私人飞机、公务机、农业飞机和多用途飞机上有广泛运用。
涡桨发动机控制技术演变及趋势 摘要：涡桨发动机是以螺旋桨旋转时所产生的力量来作为飞机前进的动力。且 由于螺旋桨技术的不断进步，螺旋桨飞机在高亚声速飞行时的推进效率也大大提高，噪声水平已大幅度下降，其乘坐舒适性基本与涡扇发动机相当。发动机在最 高可达700km/h的亚声速飞行速度范围内的经济性远远超过相应推力等级的涡喷 和涡扇发动机，因而是亚声速飞机尤其是运输机的主要动力装置。 关键词：涡桨发动机；控制；发展 1 国际现有螺旋桨产品的梳理分析 1.1 功率等级 为了确定螺旋桨的功率等级，本文将配装发动机功率为1500kW以下的螺旋 桨称为小功率螺旋桨，功率为1500kW以上的螺旋桨称为大功率螺旋桨。美国哈 策尔（HARTZELL）、欧洲MT所产品主要为小功率螺旋桨，主要装机对象为PT6A 系列和TPE331系列发动机。作为世界最重要的大功率螺旋桨供应商之一，英国 道蒂的螺旋桨产品应用于PW150系列发动机，配装发动机的功率等级达到 3700kW以上。俄罗斯Aerosila的产品功率覆盖范围较广，美法合资FigeacRatier 所列出的产品主要为大功率螺旋桨，被应用于C130和P–3C等知名机型。 1.2 桨叶材料 目前，螺旋桨桨叶主要包括实心叶片或复合材料空心叶片两种类型。从美国 哈策尔（HARTZELL）和欧洲MT的产品可以看出，800～1626kW功率的螺旋桨采 用实心叶片。而英国道蒂3000kW级的螺旋桨采用复合材料制成的叶片。 1.3 螺旋桨转速及直径 小功率等级的螺旋桨具有转速高和直径小的特点，800kW～1500kW功率的螺旋桨设计转速范围为1552～2200rpm，直径为2.25～3.6m。大功率等级螺旋桨的 设计转速在1300以下，直径在3.6m以上。 1.4 变距方式 从美国哈策尔（HARTZELL）和欧洲MT的产品可以看出，800～1626kW功率 的螺旋桨采用“弹簧+单油路”的变距方式。而英国道蒂3000kW级的螺旋桨采用双 油路变距方式。 1.5 安装形式 螺旋桨的安装形式主要包括共轴和偏置两种，主要取决于发动机的减速器功 率输出形式，见图1和图2。减速器功率同轴式输出的发动机，具有径向尺寸小 和轴向尺寸长的特点；减速器功率偏置式输出的发动机，结构紧凑，轴向尺寸短，但是迎风面积较大。 图1 共轴式安装图2 偏置式安装 2 结构形式演变 如表1所示，许多20世纪80年代以前研制的涡桨发动机的控制系统采用了 机械液压式结构，如苏联伊伏琴科设计局40年代末期研制的AI-20单转子涡桨发 动机、普惠加拿大公司50年代研制的PT6A单转子涡桨发动机、美国艾利逊公司（1994年被罗罗公司收购）在20世纪40年代末期研制的T56单转子涡桨发动机等；自20世纪80年代中期以来，涡桨发动机基本采用数字电子控制系统实现对 发动机和螺旋桨的控制（详见表1）。 表1世界典型涡桨发动机控制系统结构形式
涡桨5 (WJ5) WJ5涡轮螺旋桨发动机外形 牌号涡桨5 用途民用涡桨发动机 类型涡轮螺旋桨发动机 国家中国 厂商哈尔滨东安发动机制造公司 生产现状WJ5A/AI/E生产 装机对象WJ5 Y-7 WJ5A SH-5 WJ5B Y-7/Y-7H WJ5AI/WJ5E Y-7/Y-7-100/Y-7-200B/Y-7H/Y-7H500 研制情况 涡桨5(WJ5)发动机是支线客机Y-7飞机的动力装置。1966年初在南方航空动力机械公司开始研制，1968年转由哈尔滨东安发动机制造公司继续研制生产，到1974年9月首次完成150h台架试验。1976年6月按照航空产品定型委员会(航定委)批准的试车大纲通过500h发动机设计定型台架试验，次年，WJ5发动机经航定委批准设计定型，并开始小批生产。发动机性能试飞是1975年完成的，共飞行107h。研制过程共用8台发动机进行了约 5680h台架试验。WJ5发动机曾在国内航线试用，因为在高温、高原环境起飞功率下降，使用受到限制，于1980年停止生产。 与WJ5发动机研制同时，海军于1969年8月提出研制涡桨型发动机作为水轰5(SH-5)飞机动力装置的任务。经论证，决定在WJ5发动机基础上重新设计涡轮部件，改型后的发动机编号为涡桨5甲(WJ5A)，起飞状态的当量功率提高442kW。1978年通过设计定型鉴定试验，次年完成发动机性能试飞，1980年初经航定委批准WJ5A发动机设计定型，装用WJ5A发动机的SH-5飞机于1985年投入使用。研制阶段生产了10台发动机用于台架试验和试飞，台架试验约2050h。 由于WJ5发动机在高温、高原环境条件下起飞功率不足，影响Y-7飞机在高温、高原地区使用。为改善Y-7飞机的性能，在Y-7飞机换***证会上决定研制WJ5AI发动机取代WJ5发动机作为Y-7飞机的动力装置。WJ5AI发动机的主要特点是将WJ5A降低起飞功率使用，同时吸收WJ5发动机在研制、生产和使用过程中所进行的设计改进成果，从而提高发动机工作可靠性、延长工作寿命，而且WJ5AI发动机的温度特性有了明显改善。WJ5AI的改型工作是从1979年底开始，1982年7月通过中国民航总局、空军、海军和航空工业部组织的技术鉴定。 为降低WJ5AI发动机燃油消耗率，改善其经济性，东安发动机制造公司和沈阳航空发动机研究所合作，请美国通用电气公司(GE公司)进行技术咨询，在 WJ5AI基础上重新设计涡轮部件，经改型设计形成WJ5E发动机。1987年5月中国政府批准这一合作工程项目实施，同年8月，与GE公司签订的技术咨询合同经批准正式生效。次年底完成了图纸设计，1990年9月完成样机装配和试验。经测试证明，WJ5E发动机的性能达到了改善经济性和预期目的。随后，两次通过CCAR33部规定的150h持久试验，并完成了CCAR33部规定的型号合格审定验证项目。1993年7月由飞行试验研究院完成了型号合格审定试飞，同年12月经中国民用航空总局批准，WJ5E发动机取得型号合格证。WJ5E发动机是中国首台按照中国
物联网技术的现状与发展 物联网1202 王XX 103061222X
这是个科技日益发展的时代，计算机的发明、互联网的产生，这些都对我们的生活产生了无比巨大的影响。而在此之后出现的技术革新——物联网，不仅取决于一些重要领域的动态技术创新，更代表着未来计算机与通信的发展方向。它势必会给我们的生活带来更加深远的影响。 一、物联网技术的起源 物联网——“The Internet of Things（IOT）”，顾名思义就是“实现物物相连的互联网络”。物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书，在《未来之路》中，比尔盖茨已经提及物联网概念，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起世人的重视。1998年，美国麻省理工学院（MIT）创造性地提出了当时被称作EPC系统的“物联网” 的构想。1999年，美国Auto-ID首先提出“物联网”的概念，主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。过去在中国，物联网被称之为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。同年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。 2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会
（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了
“物联网”的概念。 2009年8月7日，温家宝总理在无锡传感网工程技术研发中心视察中指出：在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展，尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”。物联网在我国才迅速升温，并受到业界和国家相关部门的高度重视。当然，2009年通信展最热门的概念无疑是“物联网”，中国移动董事长王建宙在一次演讲中谈到了“物联网”及其应用，表明了实力强劲的电信运营商有涉入该领域的计划，“物联网”概念再次掀起新一番高潮，甚至与之相关的几家上市公司股票都涨停了。同时，王建宙表示：“物联网将会是继互联网以后的又一经济驱动器。” 二、物联网技术的发展现状 目前，我国物联网发展与全球同处于起步阶段，初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。 产业发展初具基础。无线射频识别（RFID）产业市场规模超过100亿元，其中低频和高频RFID相对成熟。全国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用，年产量达24亿只，市场规模超过900亿元，其中, 微机电系统（MEMS）传感器市场规模超过150亿元；通信设备制造业具有较强的国际竞争力。建成全球最大、技术先进的公共通信网和互联网。机器到机器（M2M）终端数量接近1000万，形成全球最大的M2M市场之一。据不完全统计，我国2010年物联网市场规模接近2000亿元。
涡轮螺旋桨发动机 涡桨发动机是用燃气轮机驱动螺旋桨，同时还利用了喷气作推力。可分为直接传动式和自由涡轮式两种类型。涡轮需要通过减速器带动螺旋桨，减速器的作用是将高转速低扭矩变为低转速高扭矩并送到螺旋桨，减速比一般为5-15.推力由两部分组成，一部分螺旋桨产生，一部分发动机是喷气推进力。85%-95%燃气能量在涡轮中转换成机械能带动螺旋桨。 涡轮喷气发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。其原理简单的来说，空气进入进气道，在压气机的作用下增大压力，然后在燃烧室与燃料充分燃烧，带动涡轮旋转，产生高温高压燃气，然后在尾喷管中继续膨胀，从喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多，使发动机获得了反作用的推力。 涡轮风扇发动机是在涡轮喷气发动机基础上改进而来，因为涡轮喷气发动机在低速状态下油耗大，航程低。其原理是在进气道之后，压气机之前加了一排或者几排风扇，然后在压气机外围有一个管壁，直接通向加力燃烧室，称为外涵道；压气机至加力燃烧室这一段称为内涵道。空气进入进气道后，经过风扇，一部分空气进入外涵道直接进入加力燃烧室，另一部分空气则和涡喷发动机一样经过压力机加压，燃烧室燃烧，涡轮转动之后进入加力燃烧室，这样的好处就是低速时一部分空气未经燃烧直接与燃烧后的燃气混合排出，相比涡喷更加省油;高速加力时一部分未经燃烧的空气又可以在加力燃烧室与喷
出的油料充分的燃烧，相比涡喷更可以获得更大的推力。 涡扇发动机的内外涵道空气流量之比称为涵道比，涵道比的高低对发动机性能影响很大。涵道比大，其低速性能好，省油，但高速性能差。反之则相反。 涡轮螺旋桨发动机可以理解成一个超大涵道比的涡轮风扇发动机，其外部的风扇就相当于涡扇发动机的外涵道。由于涵道比超大，尾喷口产生的推力只有总推力的一点点，而且相对于涡扇发动机更加省油，在低速状态下拥有更好的性能，但由于螺旋桨的制约，速度只能维持在900KM以下。涡桨发动机由于具有省油，低速性能好的特点，被广泛应用于巡逻，灭火，反潜，运输，及民用领域。