【百科名称】:涡轮风扇发动机 【英文解释】:turbofan engine 【分类】:军事 【正文】: 涡轮风扇发动机,简称涡扇发动机,是由涡轮喷气发 动机加装风扇及其外壳组成的一种航空发动机。其工作原理和循环方式与涡轮喷气发动机十分相近,所不同的 是在它的前面装有风扇,涡轮不但要驱动压气机,还要驱动风扇。当起动后,进入发动机的气流分成两股:一股流 入涡轮喷气发动机内通道(也称“内函”),与燃油混合进行燃烧;另一股气流经风扇增村后由外通道(也称“外函 ”,即风扇外壳与涡轮喷气发动机之间的环形通道)向后流去,既降低尾喷管喷气流的速度和温度,因而降低耗油 率,又因增加空气流量而加大推力(若在外函喷燃油,则推力增加更大)。这种发动机又称内外函涡轮喷气发动 机。涡扇发动机于60年代初问世,由于它耗油率低、推力大、噪音小而得到迅速发展和广泛应用,现今绝大多数 军用和民用飞机采用这种发动机。而能否制造高性能涡扇雪动机,已成为衡量一个国家航空技术及工业发展水 平和飞机性能水平的重要标志之一。表征涡扇发动机性能的主要指标与涡轮喷气发动机相同,即:推重比、总压 比、涡轮前进口温度和耗油率。推重比是指发动机的推力与其重量之比值,比值越大,表明发动机的推力越大或 发动机越轻,因而可加大飞机的航程(或作战半径)、有效载重和机动性。目前涡扇发动机的推重比可达到10。 总压比是指压气机出口总压与进口总压之比值,提高这一比值对降低耗油率和加大推力有重要意义。涡扇发动 机的总压比现已达到25左右,有的高达30。涡轮前进口温度是一项重要指标,温度越高,表明发动机的单位推力和 推重比越大。由于耐热合金材料和冷却技术的不断发展 ,该温度值正在逐年提高,平均每10年提高约200℃。目前 涡扇发动机的涡轮前进口温度已达到约1400℃,正在研制中的新型涡扇发动机,将达到1530~1650℃。这一温度值与 总压比要匹配得当,才能获得较高的单位推力。较低的耗油率和较小的发动机核心机尺寸。耗油率是指发动机 平均发出一公斤推力每小时所消耗的燃油量,单位为公斤燃油/(公斤推力·小时)。目前无加力涡扇发动机的耗 油率水平约为0.69~0.82,加力时的耗油率约为1.6~2.0;正在研制中的新涡扇发动机,这两个值将分别下降8%~10% 。美国和英、法、德等西欧国家正在开发下世纪初航空发动机新技术。美国实施的“综合高性能涡轮发动机技 术”计划,总目标是到2005年前后,使涡轮风扇/涡轮喷气发动机的推重比提高100%,即达到20左右;耗油率降低40% 。预计,其涡轮前进口提高70%~80%,因很可能不必再用加力燃烧室就可满足推力的需要。采用这种推重比达 20一级的高性能涡扇发动机,使第五代战斗机(估计在2025~ 2030年服役)能在21000米高空以3~4倍音速做超音速巡航 飞行,其作战半径径将超过1850公里,半并具有非常规机动能力和更好的隐身性能;也可设计出飞行速度达2马赫 的垂直起降战斗机。
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