第十三章 进气道控制

第3章进气道、压气机和涡轮inlet 、Compressor and turbine第3.1节进气道Inlet一. 概述(Introduction)进气道的作用是引导外界空气进入压气机。

对进气道的要求是使气流流经进气道时具有尽可能小的流动损失，并使气流在进气道出口处(即压气机进口处)具有尽可能均匀的气体流场。

进气道前方气流的速度是由飞机的飞行速度决定的，而进气道出口的气流速度是由发动机的工作状态决定的，一般情况下两者是不相等的。

进气道要在任何情况下满足气流速度的转变。

进气道进出口气流状态瞬息万变，而进气道的形状不可能随着变化，因此，空气流经进气道时产生流动损失是不可避免的。

进气道的流动损失用进气道总压恢复系数σi来表示:(3.1-1)式中p2* ─ 进气道出口截面的总压；p1* ─ 进气道前方来流的总压。

根据压气机进口截面的流量公式：(3.1-2) 可以看出，当发动机工作状态不变时(q(λ2)为定值)，进气道流动损失的大小改变了气流总压p2*，直接影响进入发动机的空气流量qma，从而影响发动机推力的大小。

因此设计进气道时应该尽可能减小气流的总压损失。

对进气道最基本的性能要求是：飞机在任何飞行状态以及发动机在任何工作状态下，进气道都能以最小的总压损失满足发动机对空气流量的要求。

二. 亚声进气道(Subsonic Inlet)亚声进气道是为在亚声速或低超声速范围内飞行的飞机所设计的进气道。

它的进口部分为圆形唇口，进气道内部通道为扩张通道，使气流在进气道内减速增压。

图3.1.1 亚声速进气道简图使用亚声进气道的喷气飞机其飞行速度可达到或略超过声速(约为300～350m/s)，与之相比，压气机进口的气流速度往往较低，一般轴流压气机进口处气流速度为180～200m/s。

因此，迎面气流在进入压气机前需要在进气道中减速扩压，气流减速不一定都要在进气道内部进行，因为，若进气道内部扩张角太大，容易使气流分离造成总压损失，所以往往使气流在进气道前方就开始减速扩压，进气道前方气流的减速扩压过程可以近似的认为是理想绝热过程。

喷气式飞机进气道是一个系统的总称，它包括进气口、辅助进气口、放气口和进气通道，因此它是保证喷气发动机正常工作的重要部件之一，它直接影响到飞机发动机的工作效率，它对发动机是否正常工作，推力大小等有着到关重要的作用，因此它对飞机性能尤其是战斗机有很大的影响。

其作用是：第一，供给发动机一定流量的空气。

螺旋桨飞机靠螺旋桨工作拉动空气向后运动带动飞机做相对运动前飞，螺旋桨发动机燃烧也需要空气，但它的用量无法与喷气发动机相比，而且在高空空气稀薄，含氧量代，发动机效率会急剧下降，喷气发动机所需的空气量惊人，动辄每秒以上百千克计，如“海鹞”的发动机空气流量为196千克/秒，中国飞豹的则是2×92千克/秒，美国F－15的是2×121千克/秒；第二、保证进气流场能满足压气机和燃烧室正常工作的要求，喷气发动机压气机进口流速约为当地音速的0.3－0.6M，而且对流场的不均匀性有严格限制。

在飞行中，进气道要实现对高速气流的减速增压，将气流的动能转化为压力能。

随着飞行速度的增加，进气道的增压作用越来越大，在超音速飞行时的增压作用可大大超过压气机。

进气道分为不可调进气道和可调进气道。

不可调进气道，也就是进气道形状参数不可调节，只能在某种设计状态下才可高效工作的进气道，它只在设计状态下能与发动机协调工作，这时进气道处于最佳临界状态。

在非设计状态下，譬如改变飞行速度，进气道与发动机的工作可能不协调。

当发动机需要空气量超裹进气道通过能力时，进气道处于低效率的超临界状态。

当发动机需要空气量低于进气道通过能力时，进气道将处于亚临界溢流状态。

严格上讲，超音速进气道和亚音速进气道都会使阻力增加，不排除某些亚音速进气道或许出现前缘吸力大于阻力的情况，但过分的亚临界状态使阻力增加，并引起进气道喘振。

为了使进气道在非设计状态下也能与发动机协调工作，提高效能，广泛应用可调进气道，常用的方法是调节喉部面积和斜板角度（最好专门对这些术语进行解释、配图。

飞机进气道控制系统综述(续完)
于在洋
【期刊名称】《飞机设计》
【年(卷),期】1999()2
【摘要】4 斜板数字式控制系统4.1 系统简介斜板数字式控制系统,以数字机取代了斜板模拟式控制系统中的压气机增压比解算装置,系统其余部分基本同斜板模拟式控制系统。

由先进的高精度的振动筒式压力传感器分别感受发动机压气机进、出口的绝对静压P_1、P_2。

通过频率/数字转换,将这两个信号送入中心处理部件中;
【总页数】3页(P46-48)
【关键词】飞机;进气道;控制系统;数字式;综述;斜板
【作者】于在洋
【作者单位】沈阳飞机研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V233.755
【相关文献】
1.飞机可变几何形状进气道控制系统综合研究 [J], 蔡小斌;王红;胡飞;于洪利;胡超杰
2.乱花渐欲迷人眼——喷气式飞机进气道设计大观—野百合的春天—喷气式飞机进气道设计概述 [J], 高智
3.飞机进气道控制系统控制规律的灵活性及其设定 [J], 于在洋
4.飞机进气道控制系统综述 [J], 于在洋
5.某型飞机进气道控制系统改进问题的研究 [J], 吴超;吴敬伟
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