飞行器动力装置的学习经验

周松鹤

摘 要：动力装置是飞行器的一项重要技术，本文通过对飞行器动力装置的组成和特点的学习，增加了对飞行器动力装置的了解，从中认识到飞行器动力装置的重要性。飞行器的动力装置是航空动力的重要装置，是提供航空器的动力的重要系统。

关键词：飞行器；动力装置；学习经验

中图分类号：V228 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0035-01

引 言

飞行器动力装置是航空领域中的重要组成部分，所以飞行器动力装置的发展与飞机的研制有着直接关系。本文通过对飞行器动力装置的学习，掌握了飞行器动力装置的工作原理，并认识到动力装置是飞行器的动力源泉，是保障飞行器安全飞行的重要部分。

1 飞行器动力装置的组成

飞行器动力装置，是指飞行器的发动机，以及保证飞行器发动机正常运行所需要的系统和附件的总称。飞行器动力装置与应用的发动机的种类有关，主要由以下七个部分系统组成。

①发动机及其起动和操作系统。发动机将燃料的化学能转化为机械能，然后驱动螺旋桨加速外部空气产生推力或拉力（如活塞式航空发动机和涡轮螺旋桨发动机），或得到反作用推力（如喷气发动机和箭头）。发动机直接作用于落后的气体，涡轮喷气发动机必须以一定的速度工作。起动系统的主要功能是加速发动机的工作速度。根据不同的要求，起动方式分为压缩空气起动、电起动和小型内燃机起动。②发动机固定装置。主要是用来将发动机固定在机体上。③飞机燃油系统。用于储存和供给发动机的油泵，以保证发动机的正常运行。④飞机润滑油系统。活塞发动机和涡轮螺旋桨发动机减速器有许多旋转部件，需要更多的润滑油用于散热和润滑。飞机滑油系统（或外油系统）的作用是向发动机提供润滑油并对其进行过滤和加热，以保证一定量的油循环。润滑油系统一般由一个润滑油箱、一个管道和一个带有过滤装置的空气润滑散热器组成。涡轮喷气发动机和涡扇发动机具有简单的传动部件和少量的油和热。发动机内少量润滑油可以满足燃油的要求，不需要在飞机上设置外润滑油系统。⑤发动机散热器。活塞发动机气缸需要散热。风冷发动机在飞行过程中直接利用迎风气流进行冷却。为了减少冷却空气流量，减少阻力，在气缸后部增加挡板，整个发动机配有整流罩。在整流罩的入口或出口处安装有阻尼器，根据散热要求调节冷却空气的流量。液冷发动机的冷却方法与汽车发动机相似，用循环水或其它液体冷却发动机，冷却剂被蜂窝空气散热器冷却。为了提高冷却效率和降低阻力，散热器通常安装在设计良好的通道中。高温涡轮喷气发动机的其他部分不太高。发动机及其传动附件的散热相对简单，并且从进气口抽出少量空气以流过发动机和飞机之间的环形通道。⑥消防和灭火装置。包括防火墙、预警和消防系统。防火墙本质上是围绕发动机舱的防火隔板。报警系统指示驾驶员定位火灾，以便及时处理。该灭火系统能自动扑灭芽中的火灾，保证飞行安全。⑦进排气装置。包括进气口、排气管和喷管[1]。

2 飞行器动力装置特点

最常用的现代飞行器是涡扇发动机和涡轮喷气发动机。涡轮螺旋桨发动机也广泛应用于中小型亚音速飞机。活塞式发动机仅用于低速轻型飞机，如农用飞机、运动机和观光机。固体火箭发动机和液体火箭发动机只作为起飞加速器使用。

2.1 活塞式发动机

效率低，不适合大、高速飞机使用。活塞式发动机的优点是耗油量低。另外，螺旋桨在低速飞行时效率较高，在相同功率下产生的拉力较大，有利于提高飞行器起飞性能。

2.2 涡轮螺旋桨发动机

涡轮螺旋桨发动机是一种燃气涡轮发动机，其特点是构造简单、功率大、体积小和重量轻，常被用于大型飞机上。但受到螺旋桨的限制，通常只用在飞行速度低于800km/h的飞机上。

2.3 涡轮喷气发动机

涡轮喷气发动机具有重量轻、体积小、功率大等特点，适用于超音速飞行。但在亚音速下，推进效率低，耗油量大。将燃料添加到发动机涡轮后的喷嘴上，形成燃烧室，大大增加了推力，但燃料消耗增加了，只能用于超音速战斗机和轰炸机这种短时超音速的飞行，涡轮喷气发动机在飞行过程中会产生大量的不完全燃烧的黑烟痕迹[2]。

2.4 涡轮风扇发动机

在涡轮喷气发动机（又称为外涵道）外添加风扇通道具有重要意义。风扇通道内的空气气流低，速度小，通过与内部通道内的燃气喷流的混合，降低了整个发动机的排气速度，提高了发动机在亚音速范围内的推进效率，减少了发动机的噪音。目前最常用的涡扇发动机有两种：①大直径高流量比（发动机风扇通道的空气流量与发动机内部气流的比率）的风扇发动机，主要用于高亚音速客车发动机，具有耗油量低、起飞推力大的特点。②具有低流量比的风扇发动机，它具有附加的力燃烧室，它考虑了亚音速节流（不工作在燃烧室中）和高推力（增加燃烧室）的超音速要求，广泛用于各种超音速的飞行器中[3]。

3 结 论

本文通过对飞行器动力装置的学习，了解其组成和特点，从而也认识到飞行器动力装置在航空运行中的发挥的重要作用。由此可见，飞行器的动力装置就相当于飞机的发动机，是为飞行器提供动力的重要装置，是保障航空发展的重要力量。

参考文献

[1]刘 赟.变结构微小空间飞行器释放與运动特性研究[D].南京理工大学，2013.

[2]邢永刚，唐 硕.高超声速巡航飞行器推进系统建模与仿真[J].计算机仿真，2011，28（11）：54～58.

[3]赵 彪.高超声速飞行器技术发展研究[D].哈尔滨工业大学，2010.

收稿日期：2018-10-4