1. 航空發動機的啟動方式有哪些及其特點
航空飛機發動機的啟動方式。 航空燃氣渦輪發動機的結構和循環過程,決定了它不能象汽車發動機那樣自主的點火起動。因為,在靜止的發動機中直接噴油點火,因為壓氣機沒有旋轉,前面空氣沒有壓力,就不能使燃氣向後流動,也就無法使渦輪轉動起來,這樣會燒毀燃燒室和渦輪導向葉片。
燃氣渦輪發動機的起動特點就是:先要氣流流動,再點火燃燒,也即是發動機必須要先旋轉,再起動。這就是矛盾,發動機還沒起動,還沒點火,卻要它先轉動。 根據這個起動特點,就必須在點火燃燒前先由其他能源來帶動發動機旋轉。 在以前的小功率發動機上,帶動發動機到達一定轉速所需的功率小,就採用了起動電機來帶動發動機旋轉,如用於國產運-7,運-8飛機的渦槳5、渦槳6發動機。 但是隨著大推力發動機的出現,用電動機已無法提供如此大的能量來帶動發動機,達到點火燃燒時的轉速了,因此需要更大的能源來帶動發動機,這時,採用APU,產生壓縮空氣,用氣源代替電源來起動發動機成為了現在所有高涵道比發動機的起動方式。
2. 飛機動力裝置的組成
飛機動力裝置取決於所用發動機的類型,可由下面的全部或部分系統組成。
①發動機及其起動、操縱系統:發動機將燃油的化學能轉換為機械能,然後帶動螺旋槳加速外界空氣產生推力或拉力(如活塞式航空發動機和渦輪螺旋槳發動機),或者是直接向後排出燃氣獲得反作用推力(如噴氣發動機和火箭發動機)。渦輪噴氣發動機必須達到一定轉速才能正常工作,起動系統的主要作用就是將發動機加速到能工作的轉速。根據使用要求的不同,起動方式分為壓縮空氣起動、電動起動和小型內燃機起動。
②發動機固定裝置:用於將發動機固定在飛機機體上。
③飛機燃油系統:用於存貯和向發動機的油泵供給燃油,保證發動機正常工作。
④飛機滑油系統:活塞式發動機和渦輪螺旋槳發動機減速器有許多轉動機件,需要較多滑油用於散熱和潤滑。飛機滑油系統(或稱外滑油系統)的功用是向發動機供給需用的滑油,並進行過濾和散熱,保證一定量的滑油循環使用。滑油系統一般由帶過濾裝置的滑油箱、導管和空氣滑油散熱器組成。渦輪噴氣發動機和渦輪風扇發動機傳動機件簡單,所需滑油數量和吸熱量不大,發動機內部的少量滑油利用燃油散熱已能滿足要求,不需要在飛機上另設外滑油系統。
⑤發動機散熱裝置:活塞式發動機氣缸需要散熱。氣冷式發動機直接利用飛行時迎面氣流進行冷卻。為了減少冷卻空氣流量,降低阻力,在汽缸後面加有擋流板,整個發動機加整流罩。在整流罩的進口或出口設置風門,根據散熱需要調節冷卻空氣的流量。液冷式發動機的冷卻方法類似於汽車發動機,用循環水或其他液體冷卻發動機,而冷卻液又通過蜂窩狀空氣散熱器進行冷卻。為了提高冷卻效率和降低阻力,散熱器通常裝在精心設計的通道內。渦輪噴氣發動機除尾噴管溫度較高外,其他部分溫度並不很高,發動機及其傳動附件的散熱比較簡單,多從進氣道引出少量空氣,使其流過發動機和飛機體間的環形通道,同時起隔熱作用。
⑥防火和滅火裝置:包括防火牆、預警和滅火系統。防火牆實質上是設置在發動機艙周圍的防火隔板。預警系統向駕駛員指示發生火情的部位,以便及時妥善處置。滅火系統能自動撲滅火情於萌芽狀態,保證飛行的安全。
⑦進氣和排氣裝置:包括進氣道、排氣管和噴口。