9涡桨发动机

第九章涡轮螺旋桨发动机1工作原理和结构特点2主要性能参数3涡桨发动机工作特性涡轮螺旋桨发动机由燃气涡轮发动机和螺旋桨组成,在它们之间还安排了一个减速器涡轮螺旋桨发动机的工作原理螺旋桨产生拉力气体流过发动机时产生反作用推力在较低的飞行速度下,具有较高的推进效率,所以它在低亚音速飞行时的经济性较好适用于低空低速的运输机和民航机工作原理和结构特点当从涡喷发动机基本部分（常常称为燃气发生器）的排气用于旋转附加的涡轮通过减速器驱动螺旋桨，这就是涡桨发动机直接传动涡轮螺桨发动机：附加功率直接从压气机传动轴驱动螺旋桨减速器产生。自由涡轮带动：在现代涡轮螺桨发动机中更多的有自由涡轮，它独立于驱动压气机的涡轮，在发动机排气流中自由转动。自由涡轮轴通过减速器驱动螺旋桨。目前使用的涡桨发动机有三种形式：单轴的——压气机和螺旋桨用一个轴带动；双轴的——一个涡轮轴带动部分级压气机，第二个涡轮轴带动其余级的压气机和螺旋桨；第3种是一个涡轮带动压气机，另一个涡轮带动螺旋桨。采用两个单独的涡轮会使发动机构造复杂，但可分别调整压气机和螺旋桨的转速。目前使用的涡桨发动机有三个杆：很多涡桨发动机是自由涡轮式。在这一类发动机，基本发动机主要地作为燃气发生器起作用，完成驱动在发动机排气流中自由旋转的涡轮。自由涡轮通过减速器转动螺旋桨。PT6是由功率控制杆和螺旋桨控制杆分别操纵的发动机和螺旋桨控制系统控制的。第3个杆，称为启动控制杆用于在慢车选择高低转速范围和切断燃油供给使发动机停车。自由涡轮涡桨发动机的另一种结构形式是空气和燃气流动方向从后向前，这样的结构提供给设计大的灵活性。发动机有两个独立对转的涡轮。一个涡轮驱动压气机，另一个通过减速器驱动螺旋桨。基本发动机的压气机包括3级轴流式压气机同1级离心式压气机，安装在同一个轴上。涡桨发动机的优点：涡轮螺桨发动机组合了涡轮喷气发动机的优点同螺旋桨的推进效率。涡轮喷气发动机通过迅速加速相对小的空气质量产生它的推力，涡轮螺桨对相对大的空气质量施加较少的加速产生拉力。涡轮螺桨发动机其涡轮既带动压气机也带动螺旋桨。约2/3的涡轮功率用来转动压气机，其余的1/3用来转动螺旋桨和传动附件。涡桨发动机的拉力绝大部分由螺旋桨产生，而只有10~15%由喷气产生。为了降低燃油消耗率常采用增压比较高的压气机。涡桨发动机的工作特点：涡桨发动机的工作特点：推力是由在前面的螺旋桨和在后面的喷管组合作用产生的。涡桨发动机的涡轮设计成从膨胀的燃气中吸收大量的能量不仅提供满足压气机和其他附件需要的功率，而且输出最大可能的扭矩到螺旋桨轴。平衡条件为：NT=NK+NB当量轴功率、当量燃油消耗率螺旋桨的功率称为轴功率与喷气推力产生的推进功率折和为由螺旋桨产生的功率之和。涡桨发动机在台架上(V＝０)工作时,由于螺旋桨的效率＝0,当量功率采用下述经验公式进行计算式中的(KW)和(KN)是在V＝0时测得的螺旋桨轴功率和反作用推力。0EBBFCNN068.2EBNNFBN0F当量轴功率、当量燃油消耗率产生单位当量功率一个小时所消耗的燃油质量称为当量燃油消耗率。360013600ffeaeaeGGCGLGL涡桨发动机特性涡轮螺旋桨发动机的当量功率和当量燃油消耗率随发动机转速，飞行高度和飞行速度的变化规律称为涡桨发动机特性。涡桨发动机特性分为转速特性高度特性速度特性转速特性：保持飞行高度和飞行速度不变的情况下，涡轮螺旋桨发动机的当量功率和当量燃油消耗率随发动机转速的变化规律称为涡桨发动机的转速特性。高度特性：保持发动机转速和飞行速度不变的情况下，涡轮螺旋桨发动机的当量功率和当量燃油消耗率随飞行高度的变化规律称为涡桨发动机的高度特性。速度特性:保持发动机转速和飞行高度不变的情况下，涡轮螺旋桨发动机的当量功率和当量燃油消耗率随飞行速度的变化规律称为涡桨发动机的速度特性。涡桨发动机工作特性涡桨发动机控制燃油控制：涡桨或涡轴发动机的燃油控制器接受驾驶员的功率要求信号，控制器考虑一些变量和调节燃油流量提供要求的功率而且不超出发动机转速和涡轮进口温度限制。涡桨或涡轴发动机的控制系统还有附加的任务，它必需控制螺旋桨的转速或自由涡轮的转速，它也控制螺旋桨的桨叶角。PT6是由功率控制杆和螺旋桨控制杆分别操纵的发动机和螺旋桨控制系统控制的。第3个杆，称为启动控制杆用于在慢车选择高低转速范围和切断燃油供给使发动机停车涡桨发动机的螺旋桨多是恒速螺旋桨。保持螺旋桨恒速是由螺旋桨调速器实现的，它感受螺旋桨或自由涡轮转速，通过改变螺旋桨的桨叶角，即变大距，变小距，改变负荷保持螺旋桨恒速。涡桨发动机燃油控制器中有最大转速限制器，排气温度限制器以及扭矩限制器