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航空发动机性能评定-航空发动机工程通论

【摘要】:推重比也是评定发动机推力性能的指标之一。1.2.2.2经济性能指标燃料消耗量发动机在单位时间内消耗的燃油量称为燃料消耗量,单位是千克/秒或千克/小时。

1.2.2.1 推力性能指标

(1)推力和单位推力

推力是衡量喷气发动机性能的重要指标之一,单位为牛顿或拾牛顿。在飞机空气动力特性相同的条件下,发动机推力越大,飞机飞得越快、越高,机动性越好,飞机的载重能越多,具有更好的技术性能。

但是,只考虑推力的大小,还不足以全面评定发动机的推力性能的好坏。因为推力的增大可能是通过加大发动机的几何尺寸以增大空气流量的结果。发动机的横截面积和重量越大,越不利于高速飞行。因此,判定发动机的推力性能,除推力外还要看每秒钟流过发动机1 kg 空气能产生多大的推力,称为单位推力。在推力一定的条件下,单位推力越大,则发动机空气流量越小,发动机横截面积和重量也越小,越有利于飞行;在空气流量一定的条件下,单位推力越大,则推力越大。

(2)发动机推重比

发动机的推力与发动机重量之比,称为发动机的推重比。推重比也是评定发动机推力性能的指标之一。发动机推重比越大,说明推力一定时,发动机重量越轻;如果重量一定,则产生的推力越大。因此,推重比越大越好。

(3)迎面推力

发动机1 m2的横截面积所能产生的推力称为迎面推力。迎面推力越大,说明推力一定时,发动机的最大横截面越小,或者最大横截面一定时,推力越大。因此,迎面推力越大越好。

1.2.2.2 经济性能指标

(1)燃料消耗量

发动机在单位时间内消耗的燃油量称为燃料消耗量,单位是千克/秒或千克/小时。

推力相等的发动机,可用燃料消耗量来比较它们的经济性,燃料消耗量越小的发动机经济性能越好。推力不相等的发动机,就不能用燃料消耗量来比较它们的经济性了,而只用燃料消耗率来比较它们的经济性。

(2)燃料消耗率

发动机产生的推力在单位时间内所消耗的燃油量,称为燃料消耗率,单位是千克/(小时·拾牛顿),即 kg/(h·daN)。

燃料消耗率越小,发动机的经济性能越好。如果飞机的载油量一定,发动机的燃料消耗率越小,则飞机的航时和航程越长。

1.2.2.3 发动机的使用性能

(1)工作可靠

发动机工作可靠,是指发动机在各种情况下能安全可靠地进行工作,在飞行中不因外界条件变化而造成熄火停车或发生机件损坏等故障。

(2)起动迅速可靠

发动机由静止状态加速到慢车状态(发动机能保持稳定工作的最小转速状态)的过程叫起动过程。在保证安全的前提下,起动过程的时间越短越好。无论是在地面还是在空中都要求起动成功率高、可靠性好。对于装有加力燃烧室的涡喷、涡扇发动机,要求在尽可能宽的工作范围内都能可靠地接通或断开加力。

(3)加速性好

快速推油门手柄时,发动机转速上升的快慢程度叫作发动机的加速性。通常以慢车转速上升到最大转速所需要的时间来表示发动机加速性的好坏,加速时间越短,说明发动机转速操纵越灵活,加速性越好。

(4)发动机寿命长

发动机从生产出厂到第一次大修这一段期间总的工作时数称为翻修寿命,两次大修之间的工作时数称为翻修间隔寿命。发动机经数次翻修直到报废的总积累工作时数称为发动机总寿命,有的发动机采用工作循环次数来表示发动机寿命(循环寿命)。

(5)易于维护

发动机维护简易,可以减轻维护人员的劳动强度和维护设备数量;容易发现和排除故障,缩短地面准备时间,保证迅速起飞。