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直升机发动机原理(燃气喙轮直升机发动机相对于涡轴航空发动机的优势介绍)

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

蜗轴航空发动机，其实就是一台小型燃气轮机，所以关于其致命理论缺陷和结构原理缺陷的探讨，请参阅《燃气型喙轮发动机相对于燃气轮机的优势介绍》一文，这里不再复述。

本文主要着重讨论功率与重量的比值，即功率密度（单位重量的功率），对直升机发动机的影响，下图是涡轴航空发动机与燃气喙轮直升机发动机的结构原理对比图：

涡轴航空发动机与燃气喙轮直升机发动机的结构原理对比图

由于直升机的起飞重量不大，一般情况下，小则几吨，最大也不超过105吨，所以蜗轴航空发动机的自身重重就要受到严格限制。

但是，在蜗轴航空发动机中：

轴和做功涡轮都处在1100℃至1400℃的高温下，其结构都是大、厚、重的特点，其功率密度较小，而且功率越大，这种情况越严重。由于气流是轴向，即在涡轮的整个旋转截面上都充满了燃气，根据旋转件的特点，处于涡轮外圆附近的燃气做功效率较高，而处在涡轮轴心附近的燃气做功效率较低，整个旋转截面上的燃气的做功效率综合后，其平均做功效率较低。这又进一步加剧了其结构的大、厚、重的特点，而且还要数量较多的涡轮级数，使其功率密度进一步降低。

由于上述两方面的缺陷，所以蜗轴航空发动机的总功率一般2到5MW，世界最大的也只有9MW。

由于蜗轴航空发动机的热效率低于40%，所以其单位时间的耗油量较大，或者说航程较短，就算现在的世界顶级技术的D436蜗轴航空发动机，其航程也小于3000公里。

针对蜗轴航空发动机的上述缺陷，燃气喙轮直升机发动机具有如下优势：

由于燃气喙轮直升机发动机的工作温度在800℃左右，且高温主要集中在喙轮的外圆周附近，其传动轴部位的温度还低于400℃，所以其结构都是小、薄、轻的特点，功率密度较大，而且其功率大小对重量的影响也没有蜗轴航空发动机那么严重。由于燃气喙轮直升机发动机的气流方向是喙轮的切向，且整个燃气流都集中在喙轮外周附近参与做功，其做功效率至少比同直径的涡轮的做功效率高一倍。

由于上述两方面的优势，所以燃气喙轮直升机发动机的总功率可以做的较大，至少可以到50MW，只要螺旋桨需要多大功率，燃气喙轮直升机发动机都能做到，而且其总重量和体积还不会超过9MW的蜗轴航空发动机。

由于燃气喙轮直升机发动机的热效率高达70%以上，所以其单位时间的耗油量较小，或者说航程较大，规格与现在世界顶级技术的D436蜗轴航空发动机相当的燃气燃气喙轮直升机发动机，其航程至少可大于8000公里。

本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。