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航空发动机的启动并不简单!

发布日期:2022-12-26 浏览量:

飞机能够登上天空的舞台,离不开一个功能强大的心脏——航空发动机,可当大家欣赏飞机在万米高空自由翱翔时,有没有想过如此强大的有一颗心脏,是如何开始工作的呢?这时候就得简单介绍一下,我国自行研发的涡扇发动机的工作原理了。

发动机启动后,前段的压气机工作,产生压缩气体,压缩气体进入燃烧室内,由点火装置点燃油气混合物,高温高压气流推动涡轮做功产生推力,同时涡轮会通过主轴带动压气机转动产生压缩气体。细心的小伙伴在这个时候一定发现了问题所在:在发动机启动前,压气机和涡轮都没有开始工作。那,究竟是压气机先工作还是涡轮先工作?

 

不知道大家有没有见过以前的老式拖拉机,它的启动方式是用一根摇杆插在发动机上去摇动,当转速达标的时候拖拉机就启动了。其原理就是借助外力,使得发动机进入工作状态,再进行点火发动机便可正常启动。我国自行研制的涡扇发动机启动的原理与之类似,也需要借助外力使得压气机开始工作。当产生的压缩气体可以支持燃烧室成功点火之后,发动机便可以正常工作了。

 

除了某些使用活塞发动机的飞机,现在的大部分航空飞机都不是通过人工启动的,而是用机器代替人来做功。基于这个理念,我们需要在航空发动机的内部找到一个地方,可以插紧摇杆用来带动发动机的主轴转动,这个位置一般在主轴的中段。

 

传动杆的问题解决之后,就需要找到一个功率足够大,转速足够高,而且体积足够小的装置来带动传动杆工作。貌似一个电机就可以解决问题,但由于涡扇发动机的启动转速要求在每分钟几千转以上,并且需要较大的输出功率,基本找不到合适的电机。

 

实际上,大部分涡扇发动机的启动装置都是迷你版的涡喷发动机,航空工业领域一般将其称之为涡轮起动机。由于涡轮起动机体积很小,可以通过直接供给高压气流或者点火的方式启动。这样,我们就可以通过先启动涡轮起动机,然后涡轮起动机带动齿轮装置,齿轮之间相互配合带动发动机转动,使得发动机开始正常工作。

 

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