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民航概论_魏全斌(第四节 飞机的动力装置) 第(8/9)页

空气系统:发动机的空气系统是那些对发动机推力的产生无直接影响的空气流。发动机工作时产生大量的热量,如果不进行冷却将会烧坏发动机。空气系统具有几项很重要的功能,这些功能包括:发动机内部部件和附件装置的冷却,如涡轮盘、涡轮导向叶片等,燃烧室也是靠外壁流过的冷却气流进行冷却。同时,空气流对轴承腔封严,防止压气机喘振,为飞机各个舱(如客舱、驾驶舱、货舱等)提供空调、增压引气,为飞机的机翼防冰提供引气。空气流从风扇、压气机的中间级和高压级引出,以不同的温度和压力满足特定的功能要求。

排气系统:排气系统是将流过发动机的气体以一定的速度和预定的方向排入大气,提供飞机所需要的推力。排气系统主要包括涡轮排气装置、反推装置和消声装置。涡轮排气装置的主要部件是排气喷管和排气锥体,为流过发动机的气体提供一个出口,这个出口增加排气的速度,从而增大发动机的推力。反推装置主要用于飞机着陆后,减低飞机速度,缩短滑跑距离。打开反推装置可使排出的气流偏转45°~60°,使发动机产生一定的反向推力。在高涵道比涡扇发动机上,反推力是将流过风扇的气流反向而实现的,这是因为发动机大部分推力是由风扇产生的,所以没必要将流过燃烧室的燃气流进行反向。纯涡轮喷气发动机和低涵道比发动机中,噪声的主要来源是尾喷气流,在喷管上采用有波纹形或瓣形和多管形的消声器,可有效地降低噪声。高涵道比发动机中,主要噪声源是风扇和涡轮,吸音是一种非常有效的抑制噪声的技术。

指示系统:发动机指示系统的作用是使驾驶员能监控发动机的各种工作状态,有故障时可采取适当的措施。指示的发动机主要参数有发动机增压比、排气温度和高速涡轮转速,次要参数有推力、扭矩、燃油温度和压力、滑油温度和压力、燃油流量、振动等。每一项都由传感器把测量信号变成电信号传到驾驶员仪表板由相应的仪表显示。从20世纪60年代以来,由于电子技术的进步,现代飞机把这些数据都通过一个电子指示系统综合显示到一个或几个显示屏上。指示系统的报警部分用来提供发动机出现故障或存在危险情况时的指示和报警,如果某一项数据超限,就用声音(警铃或喇叭)、灯光向驾驶员报警。对于驾驶舱内装有发动机指示和机组告警系统(EICAS),以及飞机电子中央监控系统(ECAM)的飞机,还能以文字的方式进行告警及显示相关的信息。

启动和点火系统:发动机从静止状态过渡到工作状态的过程称为启动(也称为“开车”)。启动系统的功能是使用外界动力带动发动机以一定速度转动,使发动机加速到稳定工作转速。发动机常用的启动方式有电动启动和空气启动。电动启动是使用直流电动机作动力,利用蓄电池或地面电源提供电能实施启动,多用于小型发动机和辅助动力装置的启动。空气启动是利用压缩空气吹动启动机涡轮高速旋转,带动发动机转子旋转进行启动。空气启动的气源来自地面气源、辅助动力装置或已经启动的其他发动机。因为空气涡轮启动机具有启动功率大、重量轻、结构简单、使用方便的优点,所以目前民用航空发动机大多采用的是空气启动。点火部分由电源、点火激励器、点火导线和火花塞组成。发动机启动时,首先应将压气机和涡轮带动旋转到一定的转速,这时适量的空气进入燃烧室同喷嘴喷出的燃油相混合,然后由装在燃烧室的火花塞将燃烧室中的燃油点燃。发动机启动期间这些系统必须按照一定的程序同时进行工作。

三、发动机的性能

发动机的性能主要包括发动机的动力性、燃油经济性、轻量化和环境指标等方面的内容。


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