为什么有些喷气式飞机也有螺旋桨
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这叫“涡桨发动机”。这种发动机通常安装在对速度要求低(一般为400 ~ 800 km/h)和油耗要求高的飞机上。与传统螺旋桨飞机不同,它本质上是由涡轮驱动,燃烧煤油;传统的螺旋桨飞机由活塞式发动机驱动,燃烧汽油。
让我们来看看喷气发动机的工作原理。空气流入喷气发动机后,首先通过由许多叶片组成的压缩机。空气经压缩机压缩后,形成高压空气,进入燃烧室,与燃料混合燃烧,成为能量极大的高温燃气,向后喷出。当这些高温高压气体喷出时,会带动一个或多个涡轮高速旋转,同时也会带动压缩机旋转。流经涡轮的高温高压气体从排气喷嘴高速向外喷出。向后喷射的气体会对发动机产生向前的推力,这是目前涡喷发动机的工作原理。
为了进一步提高喷气发动机的效率,在涡喷发动机前增加了一个直径更大的风扇,形成涡扇发动机。通过风机的部分空气流经压缩机、燃烧室等部件的外通道,称为“外风道气流”;一部分空气像往常一样流过压缩机和燃烧室进行燃烧,并以高速向后喷射。这部分空气称为“内涵气流”。外导管流和内导管流的流量比称为“导管比”。小涵道比涡扇发动机主要用于轰炸机和攻击机,大涵道比涡扇发动机主要用于客机和运输机。
涡扇发动机的喷气速度和温度相对较低,有助于提高低速飞行效率,降低燃油消耗。因此,涡扇发动机基本上用于今天的飞机。然而,当飞机高速飞行,特别是超音速飞行时,涡扇发动机的效率会变差。因此,战斗机的涡扇发动机都装有加力燃烧室来解决这个问题,而民用飞机一般不需要以超音速飞行,因此不需要安装加力燃烧室。
如果在涡喷发动机前增加一个涡轮驱动的螺旋桨,就变成了“涡桨发动机”。这种发动机通常安装在对速度要求低(一般为400 ~ 800 km/h)和油耗要求高的飞机上。与传统螺旋桨飞机不同,它本质上是由涡轮驱动,燃烧煤油;传统的螺旋桨飞机由活塞式发动机驱动,燃烧汽油。
除了上述的喷气发动机,还有一种不需要压缩机和涡轮的喷气发动机,即“冲压发动机”。当飞机高速飞行时,流经发动机的空气速度非常快,已经有很强的压力。因此,不使用压缩机,通过进气口直接压缩空气,可以获得足够压力的空气。这种发动机的优点是因为不使用复杂的压气机,所以结构简单,但缺点是这种发动机只能在两倍音速以上的高速下工作,所以需要先用其他手段使飞机达到要求的飞行速度。