1、發動機-朝峰整理-20141. 渦噴發動機的工作原理 ？渦噴發動機以空氣為介質，l 進氣道將所需的的外界空氣以最小的流動損失送到壓氣機；l 壓氣機通過高速旋轉的葉片對空氣壓縮做功，提高空氣的壓力；l 空氣在燃燒室內和燃油混合燃燒，將化學能轉變成熱能，生成高溫高壓燃氣；l 燃氣在渦輪內膨脹，將熱能轉為機械能，驅動渦輪旋轉，帶動壓氣機；l 燃氣在噴管內繼續膨脹，加速燃氣，燃氣以較高速度排出，產生推力。2. 渦輪發動機的特征，什么是燃氣渦輪發動機的特性？發動機特性分哪幾種？特征：l 發動機作為一個熱機，它將燃料的熱能轉變為機械能，l 同時作為一個推進器，它利用所產生的機械能使發動機獲得推力。發動機的

2、特性：燃氣渦輪發動機的 推力和燃油消耗率隨發動機轉速、飛行高度和飛行速度的變化規律叫發動機特性。發動機特性分為：轉速特性：保持飛機高度和飛機速度不變的情況下，發動機推力和燃油消耗率隨發動機轉速的變化規律叫發動機轉速特性。高度特性：在給定的調節規律下，保持發動機的轉速和飛機速度不變時，發動機的推力和燃油消耗率隨飛機的高度的變化規律叫高度特性。速度特性：在給定的調節規律下，保持發動機的轉速和飛行高度不變時，發動機的推力和燃油消耗量隨飛機速度（或馬赫數）的變化規律叫速度特性。3. 凈推力和總推力根據牛頓第2，第3定律，氣流進入發動機和離開發動機的動量發生變化，產生推力。凈推力：取決于離開發動機的燃氣

3、動量與進來的空氣動量加進來的燃油動量。凈推力還包括噴管出口的靜壓超過周圍空氣的靜壓產生的推力。Fn=Qma(Vj-Va)+Aj(Pj-Pam)Qma * Va = Fd,Fd造成兩個影響，1是沖壓，提高燃燒效率效率，即沖壓影響。2是阻力。即空速的影響。兩者一正一付，從p17的圖看一看出，總的影響是增加的。即，空速的提高，推力增加。總推力：是指當飛機靜止時發動機排氣產生的推力，包括排氣動量產生的推力和噴口靜壓和環境空氣靜壓之差產生的附加推力。Fg=Qma(Vj)+Aj(Pj-Pam)。正常飛行時，壓氣機、擴壓器、燃燒室、排氣錐產生向前推力，渦輪、尾噴口產生向后的推力。4. 影響熱效率的因素？熱效

4、率表明，在循環中加入的熱量有多少變為機械功。熱效率也稱做內效率。影響因素有：l 加熱比（渦輪前燃氣總溫）增大，熱效率也增大。l 壓氣機增壓比，提高，熱效率增大，當增壓比等于最經濟增壓比時，熱效率最大，繼續提高增壓比，熱效率反而下降。l 壓氣機效率和增大，熱效率也增大。l 渦輪效率。增大，熱效率也增大。5. 進氣道的作用？什么是進氣道總壓恢復系數？l 一是盡可能多的恢復自由氣流的總壓并輸送該壓力到壓氣機，這就是沖壓恢復或壓力恢復；l 二是提供均勻的氣流到壓氣機使壓氣機有效地工作。（畸變系數）進氣道出口截面的總壓與進氣道前方來流的總壓比值，叫做進氣道總壓恢復系數，該系數是小于1的數值，表示進氣道的

5、流動損失。6. 進氣道沖壓比的定義，影響沖壓比的因素？進氣道的沖壓比是：進氣道出口處的總壓與遠方氣流靜壓的比值。沖壓比越大，說明空氣在壓氣機前的沖壓壓縮程度越大，影響沖壓比因素：流動損失，飛行速度和大氣溫度。（大氣密度、高度、發動機轉速）：當大氣溫度和飛行速度一定時，流動損失大，則沖壓比下降；當大氣溫度和流動損失一定時，飛行速度越大，則沖壓比增加；當飛行速度和流動損失一定時，大氣溫度上升，則沖壓比下降。7. 壓氣機分哪兩種？目前燃氣渦輪發動機中常采用哪一種，為什么？離心式和軸流式。目前燃氣渦輪發動機中常采用軸流式壓氣機。這是因為軸流式壓氣機具有下述優點：l 總的增壓比高，l 壓氣機效率高，l

6、單位面積的流通能力高，l 迎風面積小，l 阻力小。缺點：l 單級增壓比低，l 結構復雜離心式優點：l 單級增壓比高，l 壓氣機穩定工作范圍寬，l 結構簡單可靠，l 重量輕，l 長度短，l 起動功率小，缺點：l 流動損失大，l 效率低，l 單位面積的流通能力低，l 迎風面積大，l 阻力大8. 進口導向葉片的功能是什么？決定進入壓氣機葉片氣流攻角的因素是什么？為了保證壓氣機工作穩定，有的在第1級工作葉輪前還有一排不動的葉片稱為進口導向葉片。其功能是引導氣流的流動方向產生預旋，使氣流以合適的方向流入第1級工作葉輪。決定因素是：l 工作葉輪進口處的絕對速度（包括大小和方向），l 壓氣機的轉速。9. 什

7、么是壓氣機的流量系數？影響壓氣機流量系數因素有哪些？物理意義是什么？壓氣機的流量系數是工作葉輪進口處的絕對速度在發動機軸線的分量和工作葉輪旋轉的切向速度之比。影響流量系數的因素有兩個：一個是轉速，另一個是葉輪進口處的絕對速度。物理意義：流量系數比設計值小，會使氣流在葉背處發生分離；流量系數比設計值過大，使氣流在葉盆處發生分離。10. 簡要說明空氣在多級壓氣機中的流動。基元級的葉柵通道均是擴張形的。在葉輪內，絕對速度增大，相對速度減小。同時，總壓、靜壓和總溫、靜溫都升高；在整流器內，絕對速度減小；靜壓和靜溫升高，總壓略有下降，總溫保持不變。由此可見，空氣流過基元級時，不僅在葉輪內受到壓縮，而且在

8、整流器內也受到壓縮。11. 基元速度三角形、氣流攻角、影響攻角的因素及物理意義速度三角形：基元級包括一級轉子和一級靜子。這兩排葉柵中動葉葉柵以圓周速度運動，靜葉葉柵靜止不動。從靜葉出來的氣流速度是絕對速度。進入動葉的氣流速度是相對速度。絕對速度等于相對速度和圓周速度的向量之和。這就是速度三角形。攻角：工作葉輪進口處相對速度的方向和葉片弦線之間的夾角叫攻角。影響攻角的因素有兩個：一個是轉速，另一個是工作葉輪進口處的絕對速度（包括大小和方向）。物理意義：流量系數小于設計值，呈正攻角，會使氣流在葉背處分離，而這種氣流分離擴展到整個葉柵通道時導致壓氣機喘振；大于設計值，呈負攻角，會使氣流在葉盆出分離，

9、形成渦輪狀態。 12. 什么是壓氣機的喘振？導致喘振的根本原因是什么？喘振是氣流沿壓氣機軸線方向發生的低頻高振幅的振蕩現象。l 導致喘振的根本原因是由于氣流攻角過大，在葉背處發生分離l 而這種氣流分離擴展到整個葉柵通道。13. 在壓氣機中，什么是預旋和正預旋？說明正預旋的作用？第一級工作葉輪進口處絕對速度在切線方向的分量稱為預旋。l 若葉輪進口處絕對速度的切向分量與葉輪旋轉的圓周速度方向一致，稱為正預旋，l 否則稱為負預旋；預旋是由進氣導向器產生的，目的是改變相對速度的方向，減小氣流攻角，避免氣流在葉背處發生分離，防止壓氣機喘振。14. 壓氣機的增壓比的定義是什么？它與級增壓比是什么關系？壓氣

10、機的增壓比是：壓氣機出口處的總壓與壓氣機進口處的總壓之比。壓氣機的增壓比等于各級增壓比乘積。15. 發動機流量特性,喘振邊界定義,喘振裕度定義？壓氣機的性能參數即增壓比和效率隨工作參數即壓氣機的空氣流量、壓氣機轉子轉速、進入壓氣機的空氣總溫、總壓的變化規律稱為壓氣機特性。l 在進入壓氣機的空氣總溫、總壓保持不變的情況下，l 壓氣機的增壓比和效率l 隨進入壓氣機的空氣流量、壓氣機轉子轉速的變化規律稱為壓氣機的流量特性。喘振邊界：即不同轉速下喘振點的連線。喘震裕度：為了避免壓氣機喘振，必須保持工作線和喘振線有足夠的距離，這個距離用喘振裕度來衡量。更具體的說，喘振裕度為在同一空氣流量下，喘振點和工作

11、點的增壓比之差與工作點增壓比的比值。16. 渦輪發動機壓氣機防止喘振的方法和原理？原理：壓氣機在非設計狀態下通過一些措施也能保持與壓氣機幾何形狀相適應的速度三角形，從而使攻角不要過大或過小。方法：采用放氣活門或放氣帶、壓氣機靜子葉片可調和多轉子l 采用放氣活門或放氣帶：通過改變氣流流量即改變工作葉輪進口處絕對速度軸向分量的大小改變其相對速度的大小和方向，使前面的攻角減小，后面的攻角增大，達到防喘目的；l 壓氣機靜子葉片可調：即改變靜子葉片的安裝角，通過改變工作葉輪進口處絕對速度的切向分量大小也稱預旋量，從而改變進口處相對速度的方向，減小攻角進行防喘；多轉子：l 通過改變轉子轉速，即改變壓氣機動

12、葉的切向速度來改變工作葉輪進口處氣流相對速度的方向，減小攻角而達到防喘目的。17. 雙轉子發動機的防喘原理？雙轉子或三轉子的防喘原理是通過分別改變低壓壓氣機和高壓壓氣機的轉速，以減小攻角，達到防喘的目的。18. 壓氣機葉片為什么要扭轉？如何扭轉？壓氣機葉片的扭轉主要是因為轉子葉片呈翼型截面形狀，通常涉及沿其長度有一壓力梯度，以保證空氣維持一個比較均勻的軸向速度，向葉尖方向逐漸變高的壓力抵消轉子作用在氣流上的離心作用，為此必須將葉片從葉根向尖部“扭轉”，以便在每一點都有一個正確的攻角。葉片的扭轉情況是：l 在葉尖處葉型彎度小，葉型安裝傾斜度大；l 在葉根處葉型彎度大，葉型安裝傾斜度小。流過壓氣機

13、的空氣在其內外壁面處產生兩個邊界層，直將氣流減慢到滯止的程度。為了補償邊界層中的緩慢氣流，在葉片的尖部和根部局部增加了葉片的彎度，叫做"端部彎曲"。19. 發動機燃燒室的特點與要求？燃燒室的任務是將通過噴嘴供應的燃油和壓氣機供應的空氣混合燃燒釋放能量，供給渦輪所需的均勻加熱的平穩燃氣流。l 這一任務必須以最小的壓力損失來完成，l 并且在有限的可用空間里釋放出最大的熱量。特點：l 燃燒室在高溫下工作，條件惡劣。燃燒室工作的好壞直接關系發動機工作與性能；l 承受燃燒產物造成的腐蝕以及溫度梯度產生的蠕變失效和由振動力產生的疲勞。基本要求是：l 點火可靠（影響點火可靠的因素是燃油與

14、空氣的比例）、l 燃燒穩定（燃燒的穩定性是指在寬廣的工作范圍內平穩燃燒和火焰的保持能力，穩定燃燒的條件是燃燒時氣流速度等于火焰的傳播速度）、l 燃燒效率高（常用來衡量燃燒完成的程度）、l 壓力損失小、l 尺寸小（意味在單位燃燒室空間中，在單位時間內可用燃燒更多的燃油，常用容熱強度來衡量燃燒室容積的利用程度）、l 出口溫度場分布滿足要求（ 火焰除點火過程的短暫時間外，不得伸出燃燒室；在燃燒室出口環形通道上的溫度分布盡可能均勻；在徑向上靠近葉尖和葉根處的溫度應低一些，而距離葉尖大約1/3處溫度最高）、l 燃燒完全、l 排氣污染小（碳氫化合物、煙、一氧化碳和氮的氧化物）、l 壽命長。 20. 余氣系

15、數的定義和意義？余氣系數(a)：是指進入燃燒室的空氣流量與進入燃燒室的燃油流量完全燃燒所需要的最少的理論空氣量(L)之比。意義：余氣系數表示貧油和富油的程度。l 余氣系數小于1時，為富油。l 余氣系數大于1時，為貧油。l 在貧油和富油極限之間，火焰才能穩定燃燒。（油氣比f是進入燃燒室的燃油流量與空氣流量的比值，與余氣系數的關系是：f=1/aL。）21. 目前渦輪風扇發動機大多采用什么類型的燃燒室？為什么？大多采用環型燃燒室。環型燃燒室的優點有：環形面積利用率高；l 迎風面積小，l 重量較輕；l 點火性能好；l 總壓損失小；l 出口溫度分布能滿足要求；l 燃燒室的壁面積少，需要的冷卻空氣量減少，

16、l 燃燒效率提高，因此實際上是消除了未燃燒的燃油，并將一氧化碳化成二氧化碳，減少了空氣的污染。同一功率輸出而言，燃燒室的長度只有同樣直徑的環管形燃燒室長度的75%，節省了重量和成本。l 另外，它消除了各燃燒室之間的燃燒傳播問題。環形燃燒室缺點：制造成本高，拆卸困難和耗費時間。管型燃燒室優點：設計簡單，結構強度好，能夠單個的拆卸和更換；缺點：它們較重和需要更多的空間，還需要復雜的來自壓氣機的空氣供應管路，導致氣動損失非常高，并且從一個室到其他室的點火困難。管環燃燒室優點：比多管燃燒室尺寸小，重量輕，不需要復雜的空氣供應管路，結構強度好，缺點：氣動損失相當高和從一個火焰筒到另一個點火困難）22.

17、燃燒室中安裝旋流器的主要作用? 旋流器是由若干個旋流片按一定角度沿周向排列成的。旋流器安裝在火焰筒的前部，當空氣流過旋流器時，由軸向運動變成旋轉運動，氣流被慣性離心力甩向四周，使燃燒室的中心部分空氣稀薄，形成一個低壓區，于是火焰筒四周的空氣及后部一部分高溫燃氣便向火焰筒的低壓區倒流，形成回流，使氣流軸向速度比較小，形成穩定的點火源，提高燃燒效率。（在燃燒室中有回流的地方叫回流區，回流區外邊的叫主流區）23. 進入燃燒室的第一股氣流和第二股氣流各有什么作用？第一股由燃燒室的頭部經過旋流器進入，約25%左右，與燃油混合，組成余氣系數稍小于1的混合氣體進行燃燒。第二股氣流由火焰筒壁上開的小孔及縫隙進

18、入燃燒室，占總進氣量的75%左右，用于降低空氣速度，補充燃燒，與燃氣摻混，稀釋并降低燃氣溫度，滿足渦輪對溫度的要求，冷卻保護火焰筒。24. 燃燒室中的主燃區，補燃區，摻混區的主要作用是什么？主燃區：占總進氣量25%左右的氣流從火焰筒的頭部經旋流器進入燃燒室，與燃油混合，形成余氣系數稍小于1的混合氣，進行燃燒。|補燃區：從火焰筒壁開的小孔及縫隙進入的第二股空氣與剩下的燃油進行補充燃燒。|摻混區：使第二股氣流與燃氣進行混合，降低燃氣的溫度并控制燃燒室出口處的溫度分布以滿足渦輪的要求，冷卻保護火焰筒。25. 燃燒室常見故障是什么？造成這些故障的主要原因是什么？常見故障有局部過熱和熄火。局部過熱會造成

19、火焰筒各處的溫差過大，引起火焰筒變形和裂紋，造成局部過熱的原因有燃油分布不均勻和空氣流動遭到破壞。熄火分為貧油熄火和富油熄火，其根本原因是油氣比超出穩定燃燒的范圍。26. 渦輪工作葉片安裝到輪盤上的最佳型式是什么？它的優缺點是什么？樅樹型榫頭。優點：1重量輕，由于葉片榫頭呈楔形，所以材料利用合理；2強度高；3高溫下工作對熱應力不敏感；4拆裝及更換葉片方便。缺點：1加工精度要求高，2容易出現裂紋。（為了保證載荷能有所有的齒分擔，這種榫頭要做非常精密的機械加工。當渦輪處于靜止時，葉片在齒上是活動的，當渦輪旋轉時，在離心載荷作用下根部才變成剛性結合。）27. 渦輪葉片帶冠的優點？優點：l 減少燃氣漏

20、過葉片頂部時的效率損失，提高渦輪的效率；l 增強葉片的剛度；l 降低葉片的振動。（帶冠的渦輪葉片主要用在低轉速的低壓渦輪上，工作葉片不帶冠的主要用于高轉速的渦輪，可以通過渦輪間隙主動控制系統保持間隙最佳。葉冠增加了重量但可將葉型做的更薄而抵消。）28. 用于渦輪發動機渦輪葉片的兩種結構型式是什么？說明其特點。渦輪葉片型式有帶冠葉片和不帶冠葉片。帶冠葉片增加剛度，減少振動，葉型薄可抵消葉冠重量增加，降低二次損失，提高渦輪效率。不帶冠的葉片重量輕，葉尖間隙可以通過渦輪間隙主動控制技術提高渦輪效率。（帶冠的渦輪葉片主要用在低轉速的低壓渦輪上，工作葉片不帶冠的主要用于高轉速的渦輪，可以通過渦輪間隙主動

21、控制系統保持間隙最佳。）29. 發動機渦輪葉片的冷卻方式？冷卻方式：對流、沖擊、氣膜冷卻渦輪導向器和轉子葉片都做成空心的。冷卻的作用是一方面增加渦輪的使用壽命，另一方面得到更好的渦輪效率，這是通過冷卻外部渦輪機匣實施的，冷卻空氣來自高壓壓氣機的空氣冷卻。對流冷卻：是最簡單的方法，冷卻空氣從葉片的底部和頂部的孔進入流經葉片的內部通路最后從葉片后緣流出同熱的燃氣匯合；沖擊冷卻：對于渦輪噴嘴導向葉片和轉子葉片是較好的冷卻方法。冷卻空氣首先流進嵌入葉型空心的管，管內有許多小孔作為噴嘴，冷卻空氣通過這些噴嘴沖擊葉型內壁。冷卻空氣最后從葉片后緣流出同熱的燃氣匯合；氣膜冷卻：冷卻空氣經在渦輪葉型上鉆的小孔流

22、入熱燃氣，在渦輪葉片和導向器的外壁形成薄的氣膜，該冷卻氣膜阻止燃氣同渦輪材料直接接觸，所以冷卻效果最有效，但是鉆這些小孔非常困難，費用高。大多數現代燃氣發動機上使用組合冷卻方式，l 渦輪第一級噴嘴導向葉片和第一級轉子葉片，采用對流、沖擊、氣膜冷卻；l 第二級噴嘴導向葉片采用對流和沖擊冷卻。l 第二級轉子葉片僅用對流冷卻即可。30. 什么是渦輪葉片的蠕變？原因是什么？渦輪葉片超過一定工作期間，葉片在長期的應力作用下，特別是材料經受的溫度高，葉片會慢慢的伸長，這樣現象稱為蠕變，這類變形當載荷去掉以后不能回到原始形狀。它是由于負荷的長期作用結果產生的塑性變形，與時間和溫度相關。渦輪葉片蠕變是由熱負荷

23、和離心負荷長時間作用引起的。蠕變是離心力、材料溫度和時間的函數。31. 渦輪落壓比的定義？雙轉子發動機在什么轉速下高壓渦輪落壓比不變？為什么？渦輪落壓比是渦輪進口處的總壓與渦輪出口處的總壓之比。高壓渦輪的落壓比在中等轉速以上就保持不變。 渦輪落壓比隨轉速的變化規律：1. 當渦輪導向器最小截面處處于臨界或超臨界狀態時，渦輪的落壓比為常數；2. 當渦輪導向器最小截面處處于臨界或超臨界狀態, 而噴管處于亞臨界狀態時,隨著轉速下降, 渦輪的落壓比下降; 這時渦輪落壓比的變化是由最后一級渦輪落壓比的變化造成的, 而其它各級渦輪的落壓比不隨轉速而變化。3. 當渦輪和噴管均處于亞臨界狀態時,隨著轉速減小,

24、渦輪的落壓比減小。各級落壓比都減小, 而且越靠后的級落壓比減小得越多。l 由此可以看出，對于多轉子發動機的高壓渦輪，只要第一級導向器處于臨界或超臨界狀態，則渦輪落壓比就保持不變。l 雙轉子渦噴發動機，噴管處于臨界或超臨界工作狀態時，高壓渦輪落壓比保持不變。32. 什么是噴管的實際落壓比和可用落壓比？它們之間的關系什么？噴管的實際落壓比，簡稱落壓比，是噴管進口處的總壓與噴管出口處的靜壓之比。可用落壓比是噴管進口處的總壓與噴管出口外的反壓（大氣壓）之比。關系：實際落壓比可以小于或等于可用落壓比，實際落壓比不能大于可用落壓比，這是因為收斂噴口處的靜壓可以大于或等于反壓。33. 什么叫噴管？噴管分為哪

25、兩種基本類型？凡是使氣流壓力下降，速度增加的管道叫噴管。（安裝在渦輪的后面，使從渦輪流出的燃氣膨脹、加速，以一定的速度和要求的方向排入大氣，得到所需推力的管道，稱為噴管）。噴管分為亞音速噴管和超音速噴管。l 亞音速噴管是收斂形 的管道，包括排氣管（尾管）、排氣錐（排氣塞）、整流支柱、收斂噴口。l 超音速噴管是先收斂后擴張形的管道。34. 簡述燃氣渦輪發動機噴管的功用。1. 安裝在渦輪的后面，其主要功用是使從渦輪流出的燃氣膨脹、加速，以一定的速度和要求的方向排入大氣，得到所需的推力；2. 通過改變噴氣排出方向的反推力裝置可以按需要產生反推力，降低落地后的滑跑速度，縮短滑跑距離；3. 矢量噴管是能

26、使排氣流在一定范圍內變化的噴管，這種推力方向的改變主要用來操縱飛機；4. 設計消音噴管可以減低產生的噪音；5. 調節噴管臨界面積可改變發動機的工作狀態。35. 排氣錐（排氣塞）和外壁之間的通道通常做成擴散形的，為什么？降低氣流的速度，以減小摩擦損失。從發動機渦輪流出的燃氣進入排氣系統，由于燃氣速度高會產生很高的摩擦損失，所以氣流的速度要通過擴散加以降低，這是通過將排氣錐和外壁之間的通道面積不斷地加大實現。36. 亞音速噴管的三種工作狀態？亞臨界工作狀態：當可用落壓比小于1.85時，噴管處于亞臨界狀態。這時噴管出口氣流馬赫數小于1，出口靜壓等于反壓，實際落壓比等于可用落壓比，是完全膨脹。臨界工作

27、狀態：當可用落壓比等于1.85時，噴管處于臨界狀態。這時噴管出口氣流馬赫數等于1，出口靜壓等于反壓，實際落壓比等于可用落壓比，都等于臨界壓比。是完全膨脹。超臨界工作狀態：當可用落壓比大于1.85時，噴管處于超臨界狀態。出口靜壓等于臨界壓力而大于反壓，實際落壓比小于可用落壓比，是不完全膨脹。（雙轉子渦噴發動機，噴管處于臨界或超臨界工作狀態時，高壓渦輪落壓比保持不變）狀態可用落壓比實際與可用膨脹靜壓與反壓亞臨界< 1.85=完全相等臨界= 1.85=完全相等超臨界> 1.85<不完全大于37. 什么是轉子支承方案？如何表示？發動機中，轉子采用幾個支承結構（支點），安排在何處，稱為

28、轉子支承方案。為了表示轉子支點的數目與位置，常用兩條前、后排列的橫線分別代表壓氣機轉子和渦輪轉子，兩條橫線前后及中前的數字表示支點的數目。如：1-3-0（轉子上承受的各種負荷由支承結構承受并傳至發動機機匣上，最后通過安裝節傳至飛機結構上，軸承的數目由轉子的長度軸和重量決定，一般都采用滾珠軸承和滾柱軸承用于支承發動機的主轉子軸，在支承方案簡圖中，小圓圈表示滾珠軸承，小方塊表示滾柱軸承）38. 轉子上止推支點的作用？一個轉子有幾個止推支點？轉子上的止推支點（固定軸承）除承受轉子的軸向負荷、徑向負荷外，還決定了轉子相對機匣的軸向位置。每個轉子只能有一個止推支點。（浮動軸承僅傳遞徑向力，在軸向可以動，

29、轉子軸和機匣的長度改變是有熱膨脹引起的，3支點系統中，固定軸承在中間，浮動軸在轉子的兩端，軸膨脹最小，）39. 在渦噴發動機上什么是柔性聯軸器？什么剛性聯軸器？發動機轉子上的聯軸器是連接渦輪轉子和壓氣機轉子的組合件。在不同的支承方案中，l 聯軸器有的僅傳遞扭矩；l 有的要傳遞扭矩和軸向力；l 有的不僅要傳遞扭矩、軸向力，還要承受徑向力。如果允許渦輪轉子相對壓氣機轉子軸線有一定的偏斜角，這種聯軸器稱為柔性聯軸器。在2支點的支承方案中，聯軸器僅傳遞扭矩和軸向力，且將渦輪軸與壓氣機軸剛性的聯成一體，這種聯軸器稱為剛性聯軸器。40. 擠壓油膜式軸承原理及功用？在某些發動機上，為了盡量減少從旋轉組件傳向

30、軸承座的動力負荷的影響，采用了擠壓油膜式軸承。在軸承外圈和軸承座之間流有很小的間隙，該間隙充滿了滑油，并形成油膜。該油膜阻尼了旋轉組件的徑向運動及傳向軸承座的動力載荷。因此，減小了發動機的振動及疲勞損壞的可能性。41. 燃氣渦輪發動機上使用哪些種類的封嚴件？及其作用？蓖齒式封嚴件；浮動環（環形）封嚴件；液壓封嚴件；石墨封嚴件；刷式封嚴件。l 封嚴件用于防止滑油從發動機軸承腔漏出，l 控制冷卻空氣流和主氣流的燃氣進入渦輪盤空腔。（選擇何種封嚴件取決于周圍的溫度和壓力、可磨蝕性、發熱量、重量、可用的空間，易于制造及安裝和拆卸。高溫主燃氣流吸入渦輪盤會導致過熱和引起有害的膨脹和疲勞。通過不斷的向渦輪

31、空腔供入足量的冷卻和封嚴氣流，來阻擋高溫燃氣的向里流動，從而達到防止燃氣吸入的目的。冷卻和封嚴空氣的流量和壓力由級間封嚴件控制）42. 當飛機的飛行高度升高時，簡要說明如何保證發動機的穩態工作？穩態是指發動機在某一轉速下連續的工作狀態轉速一致，單軸渦噴發動機，壓氣機和渦輪的轉速是同的;流量連續，流過渦輪的燃氣流量等于流入壓氣機的空氣流量加上進入燃燒室的燃油流量，再減去引氣系統引出的空氣流量，如果假設燃油流量近似于引氣流量，則簡化為流過渦輪的燃氣流量等于流人壓氣機的空氣流量，壓力平衡，渦輪進口燃氣總壓等于壓氣機出口總壓乘以燃燒室的總壓恢復系數.功率平衡，壓氣機消耗功等于渦輪輸出的功乘以機械效率。

32、（單軸發動機穩態工作的條件：轉速一致、流量連續、壓力平衡和功率平衡，渦輪功率與壓氣機功率的平衡是暫時的，相對的，有條件限制的，隨外界條件和部件的性能變化而變化）當飛行高度升高時，由于大氣密度減少，進入發動機的空氣流量減少，這時若供油量保持不變，引起渦輪前燃氣總溫會升高，使渦輪功率增大，渦輪功率將大于壓氣機功率，發動機轉速會增大，為了保持轉速不變，隨著飛行高度的增高，應適當地減少供油量來控制渦輪前總溫，使渦輪功率等于壓氣機功率。43. 什么是燃氣渦輪噴氣發動機的加速性？大氣條件和飛行狀態對發動機的加速性有何影響？發動機加速的必要條件是要有剩余功率。改變發動機轉速的最好方法是改變渦輪前溫度以改變渦

33、輪功率，而改變渦輪前溫度可通過改變供油量來實現。快推油門時，發動機轉速快速上升的能力叫加速性，l 加速性的好壞由加速時間來衡量。l 加速時間通常指從慢車轉速加速到最大轉速或某一轉速的時間。l 加速時間越短，加速性越好。影響因素：1大氣溫度降低、大氣壓力升高、飛行速度增大時，引起空氣流量增大，剩余功率隨之增大，發動機加速時間短，加速性能變好；2飛行高度升高，除因空氣流量減小，加速性變差外，還由于高空燃燒條件變差，穩定燃燒范圍縮小，供油量增加受到限制，加速性變差。44. 燃氣渦輪發動機加速時應注意什么？為縮短加速時間應盡可能增大渦輪前燃氣溫度，以增大剩余功率。但是注意：l 不能發生渦輪超溫，l 發

34、動機超轉，l 壓氣機不能發生喘振，l 燃燒室不要出現富油熄火。減速時受到 壓氣機喘振和貧油熄火的限制。45. 燃氣渦輪噴氣發動機常用的工作狀態有哪些？是如何確定的？最大起飛工作狀態：不使用噴水時批準使用的最大起飛推力，該推力級別使用有時間限制，僅用于起飛；最大連續工作狀態：這是批準發動機連續使用的最大推力，為延長發動機壽命，這個級別推力在駕駛員的判斷下保證安全飛行使用；最大巡航工作狀態：巡航時批準使用的最大推力；工作時間不受限制。慢車工作狀態：這是發動機能夠保持穩定工作的最小轉速，用于在地面或在空中以最低推力工作。油門桿在慢車位。此外還有l 最大爬升即正常爬升批準的最大推力工作狀態及l 反推力

35、工作狀態。l 最大復飛推力是飛機復飛時允許使用的最高推力46. 簡述渦扇發動機的質量附加原理。 在一定的飛行速度下，當工質獲得的可用能量（即可以轉變為氣體動能的能量）一定時，如果工質的質量越大（即參見產生推力的氣體質量越多），即發動機的推力越大。渦扇發動機的工作是以質量附加原理為基礎的。作為熱機，當發動機獲得一定的機械能之后，通過將這部分可用能重新分配，將內涵的一部分可用能通過渦輪驅動風扇傳遞給外涵，增加發動機的總空氣流量，減低排氣速度，降低噪音，并在一定的飛行馬赫數范圍內，增大發動機的推力，降低燃油消耗率。47. 為什么民航大型飛機使用渦扇發動機？在高亞音速范圍內與渦噴發動機相比，渦扇發動機

36、具有推力大、推進效率高、噪音低、燃油消耗率低的特點。它適合于高亞音速飛行，廣泛應用于民航干線飛機。缺點：風扇直徑打，迎風面積大，因而阻力大，發動機結構復雜，其速度特性不如渦噴48. 何為燃氣渦輪噴氣發動機的轉速特性？其規律如何？在保持飛機的飛行高度和飛行速度不變的條件下，發動機的推力和燃油消耗率隨發動機轉速的變化規律，叫做發動機的轉速特性，又叫節流特性。l 推力隨轉速的增加而增大；l 燃油消耗率隨轉速的增加而下降，接近最大轉速附近，略有增加。大氣溫度上升，空氣密度下降，在同樣的轉速下，流過發動機的空氣流量減小，壓氣機增壓比下降，使發動機的推力減小、燃油消耗率增加。大氣壓力上升，使總壓上升，造成

37、流量和各截面的總壓增加，推力增加，但燃油消耗率不受影響。大氣濕度上升，空氣密度下降，空氣流量下降，發動機推力將下降，但對渦輪發動機來說，僅1/4空氣用來燃燒，故對推力影響不大，而對活塞發動機影響大。 49. 簡要說明渦扇發動機的速度特性。在給定的調節規律下，保持發動機的轉速和飛行高度不變時，發動機的推力和燃油消耗率隨飛行速度的變化規律，叫發動機的速度特性。在討論速度特性時假設渦輪前溫度不變。隨著飛行速度增大，涵道比也增大，單位推力減小，推力減小，而且涵道比越大，推力下降的越快。隨著速度增大，燃油消耗率增加，而且涵道比越大，增加的越快。50. 什么是燃氣渦輪噴氣發動機的速度特性？其規律如何？在給

38、定的調節規律下，保持發動機的轉速和飛行高度水變時，發動機的推力和燃油消耗率隨飛行速度的變化規律，叫發動機的速度特性。l 在低速范圍內，隨著飛行馬赫數的增大，推力有所下降；燃油消耗率增加。l 在高速范圍內，隨著飛行馬赫數的增大，燃油消耗率增加，推力開始增大但當馬赫數繼續增大時推力轉為下降。F=QM (V5-V0),低速時，QM進氣少，推力下降，當大于一點的M數時，qM增加效果好，推力增加比較快。大M數時，主要是響影VO,由于V5基本保持不變，VO增加比較多，F反而減少。3樓解釋的是單位推力Fs（取決于進氣速度Vo），基本正確。F=Fs*Qm，Ma在2附近推力達到最大。所以開始，F減小，是因為 F

39、s減小，Qm增加，但是Fs減小的更快。中間，F增加，是因為 Qm更快。后期，F減小，是因為 Fs減小更快。51. 何為燃氣渦輪噴氣發動機的高度特性？其規律如何？在給定調節規律的條件下，保持發動機的轉速和飛行速度不變時，發動機的推力和燃油消耗率隨飛行高度的變化規律。推力隨著飛行高度的增加而下降，在11000米以下下降的慢，在11000米以上的同溫層內，下降的較快。燃油消耗率隨著飛行高度的增加，在11000以下下降，在11000米以上的同溫層不變。52. 飛行高度對發動機推力有什么影響？高度對推力的影響是同空氣密度相關的。隨著飛機高度增加，空氣壓力減小，溫度也下降。但是，外界空氣壓力減少比溫度下降

40、的快。所以，隨高度增加，發動機實際推力下降。當高度到達同溫層，溫度停止下降，外界壓力隨高度繼續下降時，推力下降較快。53. 雙轉子渦噴發動機的特點？l 雙轉子發動機啟動時，啟動機只帶動一個轉子，可用功率較小的啟動機。l 雙轉子發動機具有良好的加速性。l 雙轉子可使壓氣機在更寬的范圍內穩定工作，是防喘的有效措施。l 雙轉子的壓氣機具有更高的增壓比，可以產生更大的推力。l 雙轉子在發動機低轉速下具有較高的壓氣機效率和較低的渦輪前總溫，在低轉速工作時，燃油消耗率比單轉子發動機低得多。54. 雙轉子渦噴發動機中是如何滿足高壓轉子和低壓轉子的共同工作的？高壓轉子的共同工作條件與單轉子發動機中壓氣機和渦輪

41、的共同工作條件一樣，即：l 轉速一致，l 流量連續，l 壓力平衡，l 功率平衡。保持高壓轉子在某個轉速穩定工作是通過控制供油量來控制高壓渦輪前燃氣總溫，使高壓渦輪輸出的功率等于高壓壓氣機消耗的功率，此時低壓轉子自動建立平衡。當調節供油量，高壓渦輪燃氣溫度為一定數值，相應的低壓渦輪前燃氣溫度也就具有某一定數值。這樣，低壓渦輪輸出的功也就有一個定值，帶動低壓壓氣機到達某個轉速，從而使低壓壓氣機所消耗的功率恰好等于低壓渦輪輸出的功率，低壓轉子便自動地穩定在該轉速下工作。55. 燃氣渦輪噴氣發動機與活塞式發動機相比有哪些特點？與活塞式發動機相比燃氣渦輪噴氣發動機l 結構簡單，l 重量輕，l 推力大，l

42、 推進效率高，l 而且在很大的飛行速度范圍內，發動機的推力隨著飛行速度的增加而增加。56. 渦噴發動機的優點？l 推力大，l 高空性能好。l 速度特性比渦扇發動機好。渦輪噴氣發動機通過迅速加速相對小的空氣質量產生很大的推力。在正常巡航轉速范圍，渦噴發動機的推進效率隨空速增加迅速地增加。57. 何謂渦槳發動機？什么是直接傳動渦輪螺旋槳發動機？渦槳發動機螺旋槳可由哪兩種方法驅動？當來自渦噴發動機基本部分（常常稱為燃氣發生器）的排氣用于旋轉附加的渦輪并通過減速器驅動螺旋槳時，這就是渦槳發動機。l 在某些渦槳發動機，附加功率直接從壓氣機功率傳動軸驅動螺旋槳減速器產生。這種類型稱為直接傳動渦輪螺旋槳發動

43、機。l 在現代渦輪螺旋槳發動機中更多的有自由渦輪，他獨立于驅動壓氣機的渦輪，在發動機排氣流中自由轉動。自由渦輪通過減速器驅動螺旋槳。驅動方式：可由燃氣發生器渦輪驅動，也可由它自己的自由渦輪驅動。58. 渦輪螺旋槳發動機產生的總推力（拉力）如何分配的？渦輪螺旋槳發動機的渦輪既帶動壓氣機也帶動螺旋槳。約2/3的渦輪功率用來轉動壓氣機，其余的1/3用來轉動螺旋槳和傳動附件。渦槳發動機的拉力絕大部分由螺旋槳產生，而只有10%-15%由噴氣產生。59. 渦槳發動機的拉力由誰產生？渦槳發動機的渦輪設計成從膨脹的燃氣中吸收大量的能量不僅提供滿足壓氣機和其他附件需要的功率，而且輸出最大可能的扭矩到螺旋槳軸。拉

44、力是由在前面的螺旋槳和后面的噴管組合作用產生的。60. 渦槳發動機的負拉力是如何實現的？通過改變螺旋槳的槳葉角為負值，產生負拉力。槳葉角：螺旋槳旋轉平面和槳葉弦線構成的夾角。槳葉攻角：槳葉弦線與相對風的夾角。61. 渦槳發動機控制器的功用是什么？渦槳發動機燃油控制器接受駕駛員的功率要求信號，控制器考慮一些變量（l 壓氣機出口壓力、l 燃氣發生器轉速、l 自由渦輪轉速和l 壓氣機進口溫度）通過調節燃油流量，提供要求的功率而且不超過發動機轉速和渦輪進口溫度限制。渦槳發動機燃油控制器中有最大轉速限制器、排氣溫度限制器和扭矩限制器，以保證這些重要參數不超過安全限制。旋轉渦槳發動機的螺旋槳多是恒速螺旋槳

45、。62. 在現代渦槳發動機中，多采用恒速螺旋槳，如何保持螺旋槳恒速？保持螺旋槳恒速是由螺旋槳調速器實現的，它感受螺旋槳或自由渦輪的轉速，通過改變螺旋槳的槳葉角，即變大距，變小距，改變負荷保持螺旋槳恒速。63. 渦槳發動機的特點？渦輪螺旋槳發動機綜合了渦輪噴氣發動機的優點同螺旋槳的推進效率。l 渦輪噴氣發動機通過迅速加速相對小的空氣質量產生大的推力，l 渦輪螺槳對相對大的空氣質量施加較少的加速產生拉力。在正常速度范圍內，渦槳發動機推進效率保持高于或低于常數，而渦噴發動機隨空速增加迅速增加。渦槳發動機的耗油率比同尺寸的渦扇和渦噴發動機低。64. 自由渦輪式渦軸發動機的兩個主要部分是什么？現代直升機

46、的旋翼通常由誰驅動？渦噴發動機的基本部分常常稱為燃氣發生器。如果燃氣發生器后又獨立于驅動壓氣機的渦輪，兩者之間氣動連接，這稱為自由動力渦輪。如果自由渦輪發動機的輸出軸經過減速器帶動旋翼，這就是渦輪軸發動機。l 自由渦輪式渦軸發動機的兩個主要部分是燃氣發生器部分和自由渦輪部分。l 直升機的旋翼通常由自由渦輪通過減速器驅動。渦軸發動機自由渦輪的作用及應用作用：自由渦輪通過與燃氣發生器的氣動連接，它的輸出軸經過減速器來帶動旋翼，并保持旋翼恒速。應用：不僅在直升機使用，也可用來驅動船舶、火車、汽車或者工業設備上。65. 什么是渦輪軸發動機的功率匹配最大原理？直升機采用多臺發動機時，要求每臺發動機輸出功

47、率應相同即功率匹配，這對直升機的強度是有利的。若不同，則輸出扭矩大的發動機不做改變，使輸出扭矩小的發動機增加燃油量增大輸出扭矩，直到與輸出扭矩大的相等，這稱為匹配最大原理。它可以防止扭矩負載分配回路將好的發動機的功率減小去匹配功率受到限制的發動機。66. 由多臺發動機驅動旋翼的直升機中，當總扭矩超限時，應如何處理？為什么？l 如果總扭矩超限，將同時減少各臺發動機的燃油流量減少輸出扭矩。l 這是因為由多臺發動機驅動旋翼的直升機中要求各臺發動機輸出的功率相同，即功率應匹配。67. 渦輪軸發動機中由什么部件保證旋翼轉速恒定和渦輪前燃氣總溫不超限？由自由渦輪轉速調節器始終保證動力渦輪轉速等于駕駛員選定

48、的基準值，以保持旋翼的轉速恒定。排氣溫度限制器保持渦輪前燃氣總溫不超限，測量動力渦輪進口溫度同固定的限制值比較，當超出時，發出信號減少燃油流量。68. 直升機駕駛艙中的功率桿和槳距桿各有什么功用？l 功率桿或可用功率軸給出燃氣發生器可以提供的最大功率，該桿控制起動、停車和燃氣發生器的轉速等。l 槳距桿或負載要求軸確定發動機實際發出的功率。負載要求軸與總距調節相連。69. 為什么現代渦輪軸發動機控制采用電子控制裝置？這是因為采用電子控制裝置時，易于實現旋翼的恒速、負載的分配、基準選擇、超溫限制、超扭限制等功能，而且能自動精確地調準保證旋翼轉速下的功率要求。70. 發動機燃油系統主要部件有哪些？

49、發動機燃油系統是從飛機燃油系統將燃油供到發動機的燃油泵開始，一直到燃油從燃燒室噴嘴噴出，這中間包括的部件有：l 燃油泵、l 燃油加熱器、l 燃油濾、l 燃油/滑油散熱器、l 燃油控制器、l 燃油流量計、l 燃油分配活門或增壓和泄油活門，l 燃油總管、l 燃油噴嘴。71. 說明發動機燃油加溫的目的和方法。目的：防止燃油結冰，堵塞油路。l 加溫燃油通過壓氣機后的熱空氣或者用發動機的滑油回油。l 實現方式是燃油經過燃油泵初步增壓后，離開燃油泵流經燃油加熱器或燃油/滑油散熱器，通過熱交換，得到加溫。l 燃油加熱有限制，在起飛、進近、復飛這些關鍵的飛行階段不能使用引氣加溫燃油，這是為了防止出現熄火的可能

50、。72. 什么是被控參數，可控變量，給定值，干擾量？被控對象：被控制的物體或過程，例如發動機被控參數：能表征被控對象（發動機）的工作狀態又被控制的參數。如N1，N2，EPR。可控變量：能影響被控對象的工作過程，用來改變被控參數大小的因素。如燃油流量，螺旋槳的槳葉角。給定值：駕駛員的指令值。如推力桿角度。干擾量：引起被控參數發生變化的外部作用量。如飛行高度、速度的變化。73. 在發動機控制中，什么是穩態控制，過渡控制，安全限制？穩態控制：在外界干擾量發生變化時，保持既定的發動機穩態工作點。穩態工作意味發動機的轉速或推力保持不變，例如慢車狀態或恒速工作。過渡控制：當發動機從一個工作狀態改變到另一個

51、工作狀態時，能快速響應，且又保證穩定可靠的工作，同時又不超出允許的限制。瞬態工作意味發動機轉速或推力在增加或減小，瞬態是指加速、減速、啟動和停車。安全限制：在各種工作狀態及飛行條件下，保證發動機主要參數不超出安全極限。例如燃油控制器確保發動機轉速改變期間沒有超溫、超轉、壓氣機失速、燃燒室熄火等。74. 燃油控制器中最小壓力活門或增壓活門的作用？l 為保證燃油控制器內伺服機構工作正常l 以及離開燃油控制器的燃油有足夠的壓力使噴嘴霧化模型良好，控制器內有最小壓力活門或增壓活門。離開控制器計量活門的計量燃油，其壓力必須高于最小壓力活門的打開壓力才能供往噴嘴。75. 燃油控制器中哪個部件負責計量燃油？

52、如何計量所需的燃油流量？燃油控制器中燃油計量活門負責計量燃油。從流量公式可以看到要改變燃油流量一般通過l 改變計量活門的流通面積和/或l 計量活門的前后壓差實現。通常l 采用壓差活門或壓力調節活門保持計量活門前后壓差不變，改變計量活門流通面積來改變供油量。l 或保持計量活門流通面積不變，改變計量活門前后壓差來改變供油量。燃油和滑油濾中的壓差電門感受什么參數？它是如何工作的？燃油和滑油濾中的壓差電門感受和測量油濾進出口壓差；指示油濾堵塞情況。其工作情況是：油濾前后壓力分別作用在薄膜的每一邊，當壓差達到預定值時，作動微動電門，該電門與駕駛艙的警告燈相連，燈亮表示油濾堵塞。76. 新型發動機有幾個慢

53、車轉速？如何轉換？慢車轉速是發動機能夠穩定工作的最低轉速，慢車轉速的控制信號來自駕駛艙推力桿在慢車位。新型發動機設置有進近慢車和地面慢車。進近慢車轉速比地面慢車轉速高。以進近慢車進近著陸，可以保證復飛時迅速加速。飛機成功著陸后45秒改為地面慢車（低慢車）。燃油控制器上有相應的調整部位。高、低慢車轉換由控制器上慢車電磁活門通電、斷電實現。77. 說明液壓機械燃油控制器的特征？l 液壓/氣動機械式控制器，是航空發動機上使用最多的控制器，它有良好的使用經驗和較高的可靠性。l 它除控制供往燃燒室的燃油外，還操縱控制發動機可變幾何形狀，例如可調靜子葉片、放氣活門、放氣帶等。l 液壓機械式控制器，其計算由

54、凸輪、杠桿、滾輪、彈簧、活門等機械元件組合實現的，由液壓油源作為伺服油。l 液壓機械式控制器包括：計算部分和計量部分l 它感受功率桿角度輸入、高壓轉子轉速、壓氣機出口壓力、壓氣機進口溫度信號通過計算元件進行計算，按油氣比控制，保證加速、減速和穩態工作時計量部分的輸出。計量活門通過改變通油面積改變供油量，而前后壓差有壓力調節活門始終保持常數。l 慢車電磁活門控制地面慢車和進近慢車。78. 在監控型發動機電子控制中，EEC的功用是什么？Ø 監控型電子控制是在液壓機械式控制器基礎上，再增加一個發動機電子控制器EEC，兩者共同實施對發動機的控制。Ø 液壓機械式控制器為主控制器，負責

55、發動機的完全控制，包括啟動、加速、減速控制，轉速控制。發動機電子控制具有監督能力，l 對推力（功率）進行精確控制，l 并對發動機重要工作參數進行安全限制。l 便于同飛機接口，易于推力管理，狀態監視，及信號顯示和數據儲存。Ø EEC通過力矩馬達與機械控制器聯系，實現電/液轉換。EEC計算結果以點信號輸出給力矩馬達，再轉換成液壓信號控制燃油流量。Ø 在該型控制中，多數的液壓控制器的供油計劃高于EEC的供油計劃，EEC通過減少液壓機械控制器的供油達到目標值，即稱下調。Ø 如果發現EEC故障，可以凍結調準在當時位置，同時通知駕駛員，駕駛員可以使EEC退出工作，由液壓機械式控制器恢復全部控制。Ø 如果是雙發飛機的一個EEC故障，一般是同時使雙發的EEC都退出，保證推力桿位置沒有交錯，排成一線。監控型電子控制器中機械液壓控制器的作用它作為主控制器，包括啟動，加速，減速度控制，轉速控制。當EEC故障時，可以由液壓控制器恢復全部控制.79. 什么是全功能（全權限）數字電子控制？全功能（全權限）數字電子控制即FADEC系統包括l 發動機電子控制器EEC或電子控制裝置ECU、l 燃油計量裝置FMU或液壓機械裝置HMU、l 傳感器、l 作動器、l 活門、l 發電機和l 互連電纜