微型涡轮喷气发动机图纸1

航模涡轮喷气发动机制造安装HerrSchreckling早期受到过基础技术教育，后来又修完了重点在应用物理学方面的工程课程。

之后又在一家大型的化工公司从事工程控制和系3统控制方面的工作。

HerrSchreckling在15岁之前已经有了飞行模型的经验，那是他第一次把一套飞机模型套件组装起来后的事。

几年之后他开始学习制造模型飞机和无线电控制设备。

他特别钟情于模型的动力系统，但那时还没有重大的进展。

因此他投入了相当多的时在电动飞行器方面的开发：可调螺距的推进系统和计算机优化的电动飞行系统。

接下来他的首次成功尝试是用他自己制作的一套电动直升机，随后是他为WolfgangKueppers设计了电动系统，并创造了竞速模型的速度记录。

再随后的五年中他把他的全部业余时间投入了喷气发动机的开发，并且抽出时间写出他在这方面的成功经验。

因此，如决定要开发专业级的模型喷气发动机的话，HerrSchreckling 是最适合的合作人选。

虽然HerrSchreckling并不是非常好的模型飞行员，但是他具有独创的见解，并且在一个领域有独创，并把他自己做的发动机装到了模型中并且飞了起来，因此他必定是我们这个时代最多才多艺最有经验的模型制造者。

至今已经有很多种成功类型的FD3/64涡轮喷气发动机被制造出来，这促使我决定要给这本新版本的书添加一个附录，涉及到喷气发动机的一些特殊问题，但是如果我要写一个很透切的附录那肯定会超出本书的范围，甚至会让读者困惑。

很多问题摆在我面前，比如说：“为什么你把FD3/64发动机设计成这个样子而不是那样？”对于这个问题我只能作一些比较片面的回答。

当面对一个比较棘手的问题，比如轴承润滑的供给，我试图使用一些简单实用的解决方案而不使用比较完善但复杂的测试每一种方法找出最好的系统的方法。

有很多在喷气模型方面比较成功的模型爱好者，他们的活动在1994年在Nordheim举行的争夺战利品Ohain/Whittle中形成了一个高潮。

涡喷、涡扇、涡桨、涡轴傻傻分不清？今天我们就来讲讲清楚提及航空发动机，其种类之多让我们眼花缭乱，⽽涡喷、涡扇、涡桨、涡轴这四⼤类航空发动机出现频率是最⾼的，但是有多少⼈清楚的知道他们之间的区别、优劣以及性能呢？你真的能分清它们吗？今天，就让我来为⼤家简单介绍⼀下。

涡轮喷⽓发动机涡喷发动机通常⽤于⾼速飞机，其完全依赖燃⽓流产⽣推⼒，它主要有两种类型，分别是离⼼式（离⼼式由英国⼈弗兰克·惠特尔爵⼠于1930年发明，但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第⼀次上天，也没有参加第⼆次世界⼤战）和轴流式（诞⽣在德国，世界上第⼀款喷⽓式发动机——Me-262就是采⽤轴流式涡喷发动机作为动⼒）。

涡喷发动机⼤体由进⽓道、压⽓机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，飞机飞⾏时空⽓先进⼊进⽓道，通过管道调整使⽓流达到合适的速度，之后压⽓机对⽓流加压加热（在亚⾳速时，压⽓机是⽓流增压的主要部件），流⼊燃烧室后形成⾼温⾼压燃⽓，在涡轮内经过燃烧后的⽓流能量⼤⼤增加，由于涡轮内的膨胀⽐远⼤于压⽓机中的压缩包，因此涡轮出⼝处的⽓流压⼒和温度要⽐进⽓⼝处⾼很多，这部分⾼温⾼压⽓流在尾喷管内继续膨胀，随后⾼速沿发动机轴向从喷⼝向后排出，就是这部分⽓流使涡喷发动机产⽣了推⼒。

理论上来说，⽓流从燃烧室中出来后，温度越⾼能量就越⼤，发动机所获得的推⼒也就越⼤，但是由于涡轮材料的限制，推⼒最多只能达到1650KN左右，⽽要想在短时间内增加推⼒，现代的普遍做法是在涡轮后再加上⼀个加⼒燃烧室，在其中喷⼊燃油让未充分燃烧的燃⽓与喷⼊的燃油混合再次燃烧，由于加⼒燃烧室内⽆旋转部件，温度可达2000℃，能使发动机的推⼒增加⾄原来的1.5倍左右。

但是其缺点就是会使油耗急剧加⼤，同时过⾼的温度也会影响发动机的寿命。

▲前苏联的传奇战⽃机⽶格-25⾼空超⾳速战机即采⽤留⾥卡设计局的涡喷发动机作为动⼒，曾经创下3.3马赫的战⽃机速度纪录与37250⽶的升限纪录。

涡轮喷气式发动机的构造
涡轮喷气式发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管五部分组成
空气由进气道进入发动机经过压缩过程、等压加热过程（燃烧）、膨胀过程、和等压放热过程四个阶段后从尾喷管高速喷射而出，从而产生推力。

涡轮喷气发动机最早出现在三十年代末, 在本世纪五六十年代得到广泛的应用。

涡轮喷气发动机的推力是由高速排出的高温燃气所获得的，所以，在得到推力的同时，有不少由燃料燃烧所获得的能量以燃气的动能与热能的形式推出发动机，能量损失较大，因此它的耗油率较高。

为了在短期内提高涡喷发动机的推力，可在尾喷管前安装加力燃烧室，在需要增加推力时，向燃气发生器排出的燃气中补充喷入燃油进一步燃烧，以提高燃气由尾喷口排出的速度，达到增加推力的目的，此时的推力称为加力状态的推力，简称加力推力。

加力时，由于排出的燃气温度与速度均大大提高，因而耗油率比非加力时将成倍的增加。

涡轮喷气式发动机各部件的工作原理
调整气流方向和速度，稳定流场，提供适合压气机工作的气流，即将气流的动能转变为压力势能，然后进入压气机。

进气道可分为亚音速进气道和超音速进
超音速进气道
进入的气流减速增压，为燃烧室提供含氧量高（体积含量）的气流，并抵抗燃烧室由于燃烧产生的高压
亚音速进气道
压气体混合燃烧的场所
超音速进气道
旋转使喷嘴喷出的燃料气体轴向流速降低，形成一个低压回流区（蓝色区域），从而使火焰在这个回流区中稳定燃烧。

化为机械能带动压气机和其他辅件工作。

后的紊乱气流减压、增速，高速喷出产生推力。

燃气涡轮发动机第十九章涡桨发动机◆19-1 工作原理和结构特点◆19.2 涡桨发动机工作特性◆19.3 涡桨发动机控制涡桨发动机19-1 工作原理和结构特点–当从涡喷发动机基本部分（常常称为燃气发生器）的排气用于旋转附加的涡轮通过减速器驱动螺旋桨，这就是涡桨发动机–直接传动涡轮螺桨发动机：附加功率直接从压气机传动轴驱动螺旋桨减速器产生。

–自由涡轮带动：在现代涡轮螺桨发动机中更多的有自由涡轮，它独立于驱动压气机的涡轮，在发动机排气流中自由转动。

自由涡轮轴通过减速器驱动螺旋桨。

见图19.1。

涡桨发动机涡桨发动机涡轮螺桨发动机其涡轮既带动压气机也带动螺旋桨。

–约2/3的涡轮功率用来转动压气机，其余的1/3用来转动螺旋桨和传动附件。

–涡桨发动机的拉力绝大部分由螺旋桨产生，而只有10~15%由喷气产生。

–为了降低燃油消耗率常采用增压比较高的压气机。

涡桨发动机–目前使用的涡桨发动机有三种形式：◆单轴的——压气机和螺旋桨用一个轴带动；◆双轴的——一个涡轮轴带动部分级压气机，第二个涡轮轴带动其余级的压气机和螺旋桨；◆第3种是一个涡轮带动压气机，另一个涡轮带动螺旋桨。

采用两个单独的涡轮会使发动机构造复杂，但可分别调整压气机和螺旋桨的转速。

涡桨发动机–目前使用的涡桨发动机有三个杆：◆很多涡桨发动机是自由涡轮式。

◆在这一类发动机，基本发动机主要地作为燃气发生器起作用，完成驱动在发动机排气流中自由旋转的涡轮。

◆自由涡轮通过减速器转动螺旋桨。

◆PT6是由功率控制杆和螺旋桨控制杆分别操纵的发动机和螺旋桨控制系统控制的。

◆第3个杆，称为启动控制杆用于在慢车选择高低转速范围和切断燃油供给使发动机停车。

涡桨发动机–自由涡轮涡桨发动机的另一种结构形式是空气和燃气流动方向从后向前，这样的结构提供给设计大的灵活性。

发动机有两个独立对转的涡轮。

一个涡轮驱动压气机，另一个通过减速器驱动螺旋桨。

基本发动机的压气机包括3级轴流式压气机同1级离心式压气机，安装在同一个轴上。

第5章单轴涡轮喷气发动机Single shaft turbo-jet engine第节稳态工作时各部件的相互制约关系Engine components restrained each other on stable state 在军用歼击机和民用旅客机上，单轴涡轮喷气发动机仅仅在航空燃气轮机发展的早期(约在20世纪40年代末和50年代初)曾经使用过，后来很快被双轴涡轮喷气发动机和双轴涡轮风扇发动机所代替。

然而，在学习航空燃气轮机工作原理的过程中，认真学习单轴涡轮喷气发动机，仍然是十分必要的，单轴涡轮喷气发动机的燃气发生器乃是其他各类航空燃气轮机的核心机。

通过单轴涡轮喷气发动机的学习，可以由浅入深，牢固地建立各主要部件(燃烧室、加力燃烧室、进气道和尾喷管)之间的相互制约关系和相互匹配要求，为学习其他各类航空燃气轮机打下良好的基础。

一、概述一台已经设计制成的单轴涡轮喷气发动机可以在不同的飞行状态下工作，驾驶员可以通过油门操纵杆使燃油自动调节器供给发动机不同的燃油流量，根据给定的条件改变某些部件的几何参数(如进气道的几何形状、压气机的可调节导流叶片或放气门位置、涡轮导向器最小截面积、尾喷管临界截面积等)。

当发动机在一定的飞行状态下工作时，如果保持燃油流量以及各部件的几何参数不变，那末，发动机将稳定的工作，即发动机的转速以及发动机各截面的气体参数将保持一定的数值。

如果改变飞行状态或者改变燃油流量或者改变发动机某一部件的几何参数都将使发动机进入另一个新的工作状态。

由于发动机的各个部件是协同工作的，任何一个部件工作状态的变化都将影响其他部件的工作，它们互相影响、互相制约。

举例来说，某单轴涡轮喷气发动机在一定的飞行状态下，驾驶员拉回油门操纵杆，减小发动机的燃油流量，燃烧室出口燃气温度降低，涡轮功率减小，与此同时，根据涡轮导向器出口处流量方程#（）由于燃烧室出口燃气温度降低，通过涡轮导向器的燃气流量可以增加，因而增大了通过压气机的空气流量，在压气机特性图上，当发动机转速还没有来得及改变的瞬间，共同工作点向远离喘振边界的方向移动(增大流量、降低压比)，压气机所需功率也随之变化。

微型燃气涡轮发动机实验指导书中国民航大学发动机运行与控制实验室目录实验1：发动机启动、运行演示实验....................................... 1..实验2：发动机推力实验................................ 错. 误!未定义书签。

实验3：微型涡轮喷气式发动机控制综合实验.............. 错误!未定义书签。

实验4：发动机循环及效率实验.......................... 错误!未定义书签。

实验5：涡喷发动机部件效率实验........................ 错误! 未定义书签。

开放选题：涡喷发动机性能分析.......................... 错误!未定义书签。

实验1:发动机启动、运行演示实验实验目的熟悉CM14发动机软、硬件设备；掌握CM14发动机启动、运行和停机方法；熟悉并掌握应用小型涡轮燃气涡轮实验台数据采集系统获取实验数据。

实验设备CM14发动机（含油箱和引燃气体）；数据采集系统；控制计算机（已安装Armfield 软件）；AMT 软件。

实验步骤（1）准备（提前完成）A.燃油、滑油混合可选用燃油JP-4 Paraffin或jet A-1，由于涡轮机需要燃油润滑，因而必须在燃油中混入4.5%的润滑油（Aeroshell 500 turbine oil）。

润滑油在启动和停机过程中会起到润滑发动机的作用，当激活关机按钮时，混油润滑剂的燃油会停止流入发动机，发动机内残留的燃油在热端挥发，在涡轮机表面形成润滑油层；下次开机启动时，这些润滑油也会润滑发动机。

不允许在润滑剂的情况下运行发动机，否则会对发动机造成不可逆的损害。

油箱的容量是5升，滑、燃油混合时应遵循以下顺序：用量筒量取250m壳牌500航空涡轮机润滑油，并倒入混合容器内；图1-1控制软件界面（发动机示意图）（2）启动为保证发动机正常启动，必须严格按照以下顺序进行操作：点击控制计算机软件界面的电源按钮（“Power Or）”点击控制计算机软件界面的允许按钮（“ En ab©点击控制计算机软件界面的启动按钮（“Start ”当按下启动按钮（“ Start）”之后，发动机便开始启动，不再需要其他任何操作。