内容
什么是涡轮螺旋桨发动机?
涡轮螺旋桨发动机是一种利用燃气轮机驱动空气压缩机的动力装置，空气压缩机向推进喷嘴提供压缩空气。的涡轮螺旋桨发动机使用的燃料可以是柴油(或类似)、喷气燃料或航空燃料。涡桨飞机和纯螺旋桨飞机的关键区别在于螺旋桨本身被替换成了一个动力涡轮。的涡轮驱动空气压气机，为发动机提供加压空气。
有许多不同类型的涡轮螺旋桨发动机，包括Allison t56 - a - 700，普惠JT8D-9,劳斯莱斯RB211。
航空工业中的涡轮螺旋桨飞机
的涡轮螺旋桨发动机是一种现代形式的燃气轮机，类似于大多数飞机上发现的传统螺旋桨发动机的放大，双叶片版本。它特别适用于小型涡轮螺旋桨飞机和直升机。
什么是喷气推进系统?
喷气推进是基于牛顿第二定律和第三运动定律。牛顿第二定律指出，动量在任何方向上的变化率与力成正比朝着那个方向行动。牛顿第三运动定律指出，每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。的喷气发动机的类型如下所述。
涡轮螺旋桨发动机是如何工作的?
这些也被称为涡轮螺旋桨发动机。它与涡轮喷气机的不同之处在于，它使用螺旋桨来增加空气质量流。在这种类型中，涡轮机驱动压气机和螺旋桨。
大气中的空气通过排气口进入压缩机扩散器。在扩散器中，空气被减速和压缩。的压缩空气从压缩机进入燃烧室，燃油在燃烧室喷射。燃料-空气混合物被燃烧，从而在恒压下提供热量。的燃烧然后产品在涡轮机中部分膨胀。然后，燃烧产物在涡轮中部分膨胀。
涡轮机排出的废气随后在出口喷嘴中膨胀。在喷嘴压力下能量转化为动能能量。因此，气体以非常高的速度从装置中出来。这种增加的速度产生反作用力或反方向推力。产生的总推力是喷嘴和螺旋桨产生的推力之和。这个总推力推动着飞机。
轴的角速度非常大。螺旋桨不能以更高的角速度运行。因此，在动力传递到螺旋桨之前，提供了一个减速箱。在某些情况下，使用两台涡轮机驱动压缩机和螺旋桨分开。
涡轮螺旋桨发动机类型
涡桨发动机有两种基本类型:轴流型和离心流型。轴流式涡轮螺旋桨发动机是最古老的涡轮螺旋桨发动机。这些发动机使用单轴驱动压气机和涡轮机。离心涡轮螺旋桨发动机比轴流式涡轮螺旋桨发动机更新。它们使用两个独立的轴——一个驱动压缩机，另一个驱动涡轮机。
涡轮螺旋桨发动机性能
涡轮螺旋桨发动机的性能取决于飞机的大小。较小的涡轮螺旋桨发动机往往比较大的发动机产生更少的每马力推力。这是因为较小的发动机不需要产生那么大的推力来提升同样的重量。然而，更大的涡轮螺旋桨发动机可以产生更高的每马力推力。
涡轮螺旋桨发动机燃油效率
涡轮螺旋桨飞机的燃油效率往往根据发动机的大小而变化。小型涡轮螺旋桨飞机往往比大型涡轮螺旋桨飞机更省油。这是有道理的，因为小型发动机不需要像大型发动机那样产生那么大的力来提升同样的重量。
涡轮螺旋桨发动机噪音水平
随着涡轮螺旋桨发动机尺寸的增加，噪音水平也会增加。这是因为更大的发动机需要更强大的风扇来在涡轮机上移动足够的空气。因此，随着涡轮螺旋桨发动机变得更大，噪音水平往往会增加。
涡轮螺旋桨发动机的优点
·比重低，额部面积小。
·结构简单。
·较小振动与噪声。易于维护。
·螺旋桨起飞爬升功率大。
·在速度低于800公里/小时时推进效率高。
涡桨发动机的最新发展
涡桨发动机早在20世纪30年代就出现了，但直到20世纪70年代才得到广泛应用。从那时起，由于它们的高效率和低排放，它们越来越受欢迎。事实上，涡轮螺旋桨飞机现在是许多航空公司首选的发动机类型。
1.通用电气CF34-10A
的通用电气CF34-10A是第一个生产涡轮风扇发动机，专门设计用于商业航空。它是在20世纪80年代早期开发的，今天仍在生产。CF34-10A发动机的推力比其最接近的竞争对手普惠JT8D发动机高出约50%。
2.劳斯莱斯BR710
的劳斯莱斯BR710是为波音777X飞机提供动力的双轴涡扇发动机。它是有史以来最大的涡扇发动机，能够产生超过10万磅的推力。它每磅产生的推力也比目前任何其他喷气发动机都要大。
3.空客A330neo
的空客A330neo是A330宽体客机家族的最新一代。它有许多改进，包括提高燃油效率和降低运营成本。A330neo由两个发动机驱动卷罗伊斯特伦特XWB发动机。
4.波音737 MAX 8
的波音737 MAX 8是波音737系列窄体喷气式飞机的最新版本。它是世界上销售最快的客机，在短短四个月内就获得了超过200架的订单。737 MAX 8由两台CFM国际LEAP-1B发动机提供动力。
5.庞巴迪
的庞巴迪是一架由庞巴迪宇航公司制造的支线飞机。这是加拿大设计和制造的第一架客机。c系列由两台CFMI Leap 1C发动机提供动力。
6.巴西航空工业公司E190
的巴西航空工业公司E190是一款支线飞机，由巴西航空工业公司(Embraer)位于巴西
7.通用电气(GE) T700-JM发动机
的GE T700-JM发动机于2012年首次推出。它是一台四冲程、单轴涡扇发动机，起飞时能产生约6000磅的推力。该发动机的最大巡航速度为0.85马赫，航程为1500海里。发动机重量只有9800磅，干重8200磅。发动机采用单一风扇叶片设计，并具有可变螺距喷嘴。该发动机的油耗为每小时2.9加仑，每小时排放的氮氧化物低于10克。
8.普惠加拿大PT6A-135B发动机
这引擎于2014年开发，由加拿大普惠公司生产。它是一个六级轴流压气机，两级涡轮，和一个三级风机。该发动机的额定推力为4600磅，最大巡航速度为0.8马赫。该发动机的燃料消耗率为5.0克/千瓦时，每千瓦时排放的氮氧化物低于20克。
9.劳斯莱斯特伦特1000发动机
劳斯莱斯发布了最新版的特伦特1000发动机在2016年。该发动机是一台四冲程涡轮风扇发动机，能够产生11,000磅的推力。该发动机的最大巡航速度为0.95马赫，航程为150万海里。遄达1000发动机重约15000磅，干质量12000磅。这款发动机每小时消耗2.8加仑燃料，每马力每小时排放的氮氧化物不到30克。
10.CFM国际LEAP引擎
CFM国际发布了最新版本的跳跃引擎在2017年。该发动机是一个双风扇轴流发动机，能够产生14000磅的推力，最大巡航速度为0.83马赫。该发动机的航程为1300海里，重约13000磅。Leap发动机的燃料利用率为5.0克/千瓦，每千瓦小时排放的氮氧化物低于50克。
11.霍尼韦尔HTF7100发动机
霍尼韦尔发布了其最新版本的HTF7100引擎在2018年。该发动机是一种多燃料涡轮喷气发动机，能够提供17000磅的推力，最大巡航速度为0.75马赫。该发动机的工作温度范围为-40°C至+50°C，航程为100万海里。它的重量约为18,000磅，空重为16,000磅。HTF7100发动机每小时消耗2.5加仑燃料，每马力小时排放的氮氧化物少于100克，比油耗为4.0克/千瓦。
12.劳斯莱斯RB211发动机
2019年，劳斯莱斯(Rolls Royce)发布了最新版的劳斯莱斯RB211引擎。这款发动机是四循环轴流发动机，能够产生19,000磅的推力，最大巡航速度为0.82马赫。该发动机有能力在高达6万英尺的高度飞行。发动机的干重为22,000磅，总重为24,000磅。RB211发动机的燃料利用率为4.0 g / kW，每kW小时排放的氮氧化物低于40 g。
Ram-jet引擎
冲压式喷气发动机是所有推进装置中最简单的。冲压式喷射装置不需要压缩机和涡轮。它主要由三个部分组成组件即扩散器系统燃烧室和排气喷嘴。
涡轮喷气机是有史以来最快的飞机。它们的速度是通过使用加力燃烧器来实现的，加力燃烧器在富氧空气中燃烧燃料来产生推力。涡轮风扇使用同样的原理，但不是在富氧气体中燃烧燃料，而是在空气中燃烧燃料。涡扇发动机的优点是比涡轮喷气发动机产生更少的噪音。
第一台涡扇发动机是在20世纪50年代设计的。从那时起，许多不同类型的涡轮风扇被开发出来。涡轮喷气机发明于20世纪30年代，但其设计直到20世纪60年代才趋于完善。今天，涡轮风扇和涡轮喷气发动机都被用于商用和军用飞机。
冲压发动机是如何工作的?
扩压器由两部分组成，即超音速扩压器和亚音速扩压器。大气以超声速进入机组，并在超声速扩压器内减速至声速。这会产生冲击波并增加压力。然后空气通过亚音速扩散器，其速度进一步降低到亚音速值。因此，空气压力增加到点火压力。这样，压缩空气才能点火压力仅由扩压器中的闸板效应产生。然后高压空气进入燃烧室。
注入燃料进入燃烧室，空气-燃料混合物燃烧。燃烧的热产物随后在出口喷嘴中膨胀。在喷嘴压力下能量转化为动能能量。废气速度的增加产生了相反的推力。飞机就是靠这个推力推进的。冲压式喷气机以非常高的速度运转。
冲压式喷气发动机的优点
·无活动部件。
·与涡轮喷气发动机相比重量轻。
·比涡轮喷气机更大的推力
·无限飞行速度。
涡轮螺旋桨发动机与涡轮喷气发动机的比较
涡轮螺旋桨发动机在许多方面与涡轮喷气发动机相似。这两种发动机都是由高速旋转的涡轮叶片提供动力的。涡轮螺旋桨飞机使用螺旋桨而不是喷气喷嘴。两种类型的发动机都有一个压缩机部分，在燃烧发生之前压缩空气。
1.涡轮螺旋桨发动机
涡桨发动机是商用飞机上最常用的发动机类型。涡轮螺旋桨发动机发明于20世纪30年代，至今仍被广泛使用。涡轮螺旋桨飞机有两个反向旋转的螺旋桨安装在发动机的前部。这些螺旋桨通过围绕轴旋转叶片来产生推力。发动机通过传动系与机翼相连。这意味着发动机产生的能量通过a传递到飞机上传输系统。
2.涡轮喷气发动机
喷气发动机最早是在20世纪40年代和50年代研制出来的。喷气发动机的工作原理与涡轮螺旋桨发动机相似，不同之处在于，喷气发动机不使用螺旋桨，而是使用压缩机压缩空气，然后将其注入燃烧室，在燃烧室中添加燃料。一旦被点燃，混合气迅速膨胀并推动涡轮机前进。这导致风扇叶片旋转并产生推力。
3.涡桨飞机的优点
与喷气发动机相比，涡轮螺旋桨发动机的优点是更安静，制造成本更低，更容易维护。涡轮螺旋桨发动机比喷气发动机便宜，需要的维护也更少。这是因为涡轮螺旋桨飞机不需要像喷气式飞机那样经常维修。涡轮螺旋桨飞机的另一个优点是它们比喷气发动机轻得多。这使得它们更容易运输和处理。
4.涡桨发动机飞机的缺点
涡轮螺旋桨发动机的一个缺点是它们比喷气发动机慢。这是因为涡轮螺旋桨飞机产生的推力只有喷气式飞机的一半。然而，这并不意味着它们不能飞得很快。事实上，一些飞机使用涡轮螺旋桨发动机来实现高速飞行。
5.涡喷发动机的优点
喷气发动机比涡轮螺旋桨飞机更快，因此能够飞得更远。此外，喷气发动机的声音比涡轮螺旋桨发动机大得多。这主要是由于喷气发动机在更高的高度运行。由于这些优点，喷气发动机是商业飞行的首选。
6.涡轮喷气发动机的缺点
喷气发动机比涡轮螺旋桨发动机重，因此更难操纵。此外，喷气发动机比涡轮螺旋桨发动机需要更多的维护，因为它们更复杂。