航空发动机知识大全
时间：2025-06-08
航空发动机知识
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航空发动机 航空发动机(aero-engine),是为航空器提供推动力或支持力的 装置，是航空器的心脏。 自从飞机问世以来的几十年中，发动机得到了迅速的发展，从早期 的低速飞机上使用的活塞式发动机，到可以推动飞机以超音速飞行的 喷气式发动机，航空发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同 的大家族。 从发展历程来说，航空发动机经历了两个显著的发展时期，即：活 塞式发动机时期和燃气涡轮发动机时期。
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活塞式发动机时期
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活塞式航空发动机活塞式航空发动机 Aircraft Piston Engine
为航空器提供飞行动力的往复式内 燃机。发动机带动空气螺旋桨等推 进器旋转产生推进力。 活塞式发动机主要由曲轴、连杆、 活塞、汽缸、分气机构和机匣等部 件组成。 小功率活塞式航空发动机比燃气涡 轮发动机经济，在轻型低速飞机上 仍得到应用。
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活塞式航空发动机工作原理
活塞顶部在曲轴旋转中心最远的位置叫上死点、最近的位置叫下死点、从上 死点到下死点的距离叫活塞冲程。活塞式航空发动机大多是四冲程发动机， 即一个气缸完成一个工作循环，活塞在气缸内要经过四个冲程，依次是进气 冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。
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活塞式航空发动机发展阶段喷气时代
两次世界 大战期间
逐步退出主要航空领域， 广泛应用在轻型低速飞 机和直升机上。
早期
气冷发动机发展迅速，发 动机的性能提高很快，达 到其发展的顶峰。 液冷发动机 居主导地位
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活塞式航空发动机的发展 活塞式航空发动机发展早期，法国处于领先地位。当时装备伊斯潘诺-西扎V型 液冷发动机的"斯佩德"战斗机的功率已达130~220kW, 功重比为0.7kW/daN左右。 飞机速度超过200km/h,升限6650m。 在两次世界大战的推动下，发动机的性能提高很快，单机功率从不到10 kW增 加到2500 kW左右，功率重量比从0.11 kW/daN 提高到1.5 kW/daN左右，升功 率从每升排量几千瓦增加到四五十千瓦，耗油率从约0.50 kg/(kW〃h)降低到 0.23~0.27 kg/(kW〃h)。翻修寿命从几十小时延长到2000~3000h。到第二次世 界大战结束时，活塞式发动机已经发展得相当成熟，以它为动力的螺旋桨飞机的 飞行速度从16km/h提高到近800 km/h,飞行高度达到15000 m。 涡轮喷气发动机的发明开创了喷气时代，活塞式发动机逐步退出主要航空领域， 但功率小于370 kW的水平对缸活塞式发动机仍广泛应用在轻型低速飞机和直升机 上，如行政机、农林机、勘探机、体育运动机、私人飞机和各种无人机。
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活塞式航空发动机举例
R-2800——普· 惠公司生 产的双排"双黄蜂",属 于
气冷星型发动机。这 种发动机在航空史上占 有特殊的地位。
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活塞式航空发动机举例
P-47,绰号“雷电”,装备R-2800发动机，是美国共和飞机公司研 制的战斗机。该种机型产量达到15683架，是美国战斗机史上生产量 最大的飞机之一。9
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活塞式航空发动机举例
R-3350,莱特公司生产的双 排气冷星型发动机，1941 年投入使用，开始时功率为 2088kW,主要用于著名的 B-29"空中堡垒"战略轰炸机。
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活塞式航空发动机举例B-29战略轰炸机，装备 莱特公司的R-3350发动 机。世称“超级空中堡 垒”“史上最强的轰炸 机”,在轰炸东京等二 战及之后的战场都可以 看到他的身影，广岛和 长崎的两次原子弹袭击， B-29也是空中平台。
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喷气时代的活塞式发动机 由于涡轮喷气发动机的发明而开创了喷气时代，活塞式发动机逐步退 出主要航空领域，但功率小于370 kW的水平对缸活塞式发动机发动机仍 广泛应用在轻型低速飞机和直升机上，如行政机、农林机、勘探机、体育 运动机、私人飞机和各种无人机。 美国NASA已经实施了一项通用航空推进计划，为未来安全舒适、操作 简便和价格低廉的通用轻型飞机提供动力技术。方案是用狄塞尔循环活塞 式发动机，用它的飞机有4个座位，速度偏低。对发动机的要求为： 功率 为150 kW; 耗油率0.22 kg/(kW· h); 满足未来的排放要求； 制造和维修 成本降低一半。到2000年，该计划已经进行了500h以上的发动机地面试 验，功率达到130 kW,耗油率0.23 kg/(kW· h)。
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燃气涡轮发动机时期
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燃气涡轮发动机工作原理
燃气涡轮机主要由压缩机(compressor)、燃烧室(combustion chamber)、涡轮(turbine)等部分构成。新鲜空气由进气道进入燃气轮 机后，首先由压缩机加压成高压气体，接着由喷油嘴喷出燃油与空气混合后 在燃烧室进行燃烧成为高温高压气体，然后进入涡轮段推动涡轮，将热能转 换成机械能输出，最后的废气由排气管排出。而由涡轮输出的机械能中，一 部分会用来驱动压缩机，另一部分则经由传动轴输出，用以驱动我们希望驱 动的机构如发电机、传动系统等。14
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