【簡介:】其實原理都差不多,也就是活塞式的發(fā)動機的更新品種,靠噴管高速噴出的燃氣產(chǎn)生反作用推力。渦輪噴氣發(fā)動機很快便以其強大的動力、優(yōu)異的高速性能取代了老式活塞式發(fā)動機,成為戰(zhàn)
其實原理都差不多,也就是活塞式的發(fā)動機的更新品種,靠噴管高速噴出的燃氣產(chǎn)生反作用推力。渦輪噴氣發(fā)動機很快便以其強大的動力、優(yōu)異的高速性能取代了老式活塞式發(fā)動機,成為戰(zhàn)斗機的首選動力裝置,并開始在其他飛機中得到應(yīng)用。也就是說,這些都是渦輪發(fā)動機的一類,目前,世界飛機主要選用渦輪螺旋槳式(渦槳)、渦輪噴氣式(渦噴)及渦輪風(fēng)扇式(渦扇)發(fā)動機作為其動力裝置,這三類發(fā)動機工作原理及技術(shù)平臺大致相同,都是靠燃氣推動渦輪葉片使空氣加壓燃燒的,其主要區(qū)別在于發(fā)動機的能量輸出形式不同,推力產(chǎn)生的方式不同。
主要靠渦輪帶動發(fā)動機外部槳葉攪動空氣的叫渦輪螺旋槳式,普遍應(yīng)用于支線飛機及通用飛機領(lǐng)域(ATR、龐巴迪、新舟系列等);完全靠燃氣噴出反作用力推動的叫渦輪噴氣式,如現(xiàn)代戰(zhàn)斗機及部分大型客機(舊蘇聯(lián)的為代表);半靠噴氣半靠渦輪帶動發(fā)動機內(nèi)部扇葉攪動空氣的叫渦輪風(fēng)扇式,如現(xiàn)在普遍使用的歐美大型客機(波音、空客等)。
上述三種發(fā)動機通過外部特征也易于觀察:渦槳發(fā)動機最明顯,有螺旋槳(它與活塞式的區(qū)別是可看到顯著的進氣排氣口);渦噴發(fā)動機細長,戰(zhàn)斗機的后半身機身主要是它。還有一些大型飛機把它埋進翼根(如轟六),或垂尾根(如多種3發(fā)大型客機);渦扇發(fā)動機短粗,結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于在渦噴外套了一個大整流風(fēng)扇,在機場經(jīng)??梢悦黠@觀察到扇葉的轉(zhuǎn)動。
渦槳飛機的優(yōu)勢
民用客機主要選用渦輪螺旋槳式與渦輪風(fēng)扇式兩類發(fā)動機。與渦扇飛機相比,渦槳飛機主要具有經(jīng)濟性好、乘坐安全、舒適及更為環(huán)保等優(yōu)點。
——更為經(jīng)濟。主要體現(xiàn)在制造成本、使用成本和運營維護成本三方面。渦槳發(fā)動機通常比渦噴發(fā)動機構(gòu)造簡單,易于制造與維護;使用方面,在500~600公里航線上,渦槳飛機每座運營成本較渦噴飛機低35%;而在500公里以內(nèi)的航線上,渦槳飛機每座運營成本較渦噴飛機低40%以上。隨著近年燃油價格的持續(xù)走高,渦槳飛機燃油成本優(yōu)勢明顯,已經(jīng)受到越來越多支線航空運營商的青睞。
——更為安全。首先,渦槳飛機與渦扇飛機同處當(dāng)代先進飛機行列,其設(shè)計與研制技術(shù)平臺相同,制造工藝與材料選用相同,適航標準完全一致;其次,渦槳飛機速度較渦扇飛機低,機翼面積較大,起降性能好,飄降成功率高;由于渦扇飛機追求高速化,一般機翼面積較小,導(dǎo)致起飛速度高。一般說來,渦槳飛機除可以在標準的水泥跑道起降外,還能在土跑道、砂石跑道、草地機場及有雪覆蓋的跑道上起降,更為安全可靠。
——更為舒適。對乘客來講,飛機在爬升和降落階段,感覺會不太舒服。渦槳飛機爬升到有利巡航高度(4000~6000米)的時間較短,同樣從有利巡航高度下降到機場的時間也較短;渦扇飛機由于其有利巡航高度高(10000米)的特點,乘客在飛機起降階段不舒適感持續(xù)的時間相對較長。與此同時,由于渦槳飛機巡航高度相對較低,機艙所承受的內(nèi)外壓力差也較低,更接近于地面狀態(tài),乘客很少會產(chǎn)生耳鳴、頭暈等難受之感,所以說渦槳飛機乘坐更為舒適。
——更為環(huán)保。由于渦槳飛機耗油率低,在起飛、著陸及正常飛行中所產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳及二氧化硫等排放物比同樣座級的渦扇飛機少,更為環(huán)保。
由于渦槳飛機具有諸多優(yōu)勢,在現(xiàn)代支線航空和大部分通用航空運輸領(lǐng)域占有重要地位。