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设计与制造是密切相关的。设计人员应了解工厂的生产条件、新工艺和新材料的发展情况，以设计出性能好而又结合工厂生产条件的飞机结构。工厂的工艺技术人员应关心飞机性能的提高，与设计人员协作，制订出良好的工艺方案，以使设计人员设计出的结构能较好地投入生产。
"飞机的试飞、定型过程
一种新飞机试制出来以后，是不能也不应马上投入使用的。尽管我们已做了大量的分析、计算、试验等研究工作，但还不能完全肯定这种飞机能否真正投入使用，还必须通过试飞来检验飞机能否确保安全，性能是否满足技术要求。若在试飞过程中发现有缺点或问题，则必须进一步更改设计或改进制造方法。当把试飞中出现的问题都排除完毕，则可把此时的设计图纸与制造方法确定下来，只有通过飞机的试飞过程把一种新飞机初步定型后，方可由飞机工厂进行小批量生产。
在新飞机的研制过程中，须配合做很多试验。譬如为了选择较好的飞机外形，须做风洞试验；为了保证有足够的强度与寿命，要做结构的强度试验与寿命试验。
在新飞机的研制过程中，往往还要进行相当数量的科研课题研究，例如飞机的选型问题、主要结构的疲劳设计或断裂设计等问题。
研制新飞机还与飞机的使用密切相关。在设计过程中既要利用已有的使用经验，又要在本飞机的使用过程中不断改进这种新飞机的设计。
第三节 航空发动机概述
一、航空发动机的分类
航空发动机可以分为 种类型。
（%）活塞式航空发动机：早期在飞机或直升机上应用的航空发动机，用它带动螺旋桨或旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达 & ’(( )*（+ ((马力）。后来逐渐为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但是小功率的活塞式航空发动机还广泛地被用在轻型飞机、直升机以及超轻型飞机上。
（&）燃气涡轮发动机：是现代飞机和直升机上应用最广的发动机。它包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。它们都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮；涡轮螺旋桨发动机主要用于速度小于 ,(( )-./的飞机，涡轮轴发动机主要用作直升机的动力，速度更高的飞机则用涡轮风扇发动机。涡轮喷气发动机主要用于超音速飞机。
（+）冲压发动机：特点是无压气机和燃气涡轮，进入燃烧室的空气是利用高速飞行时的冲压作用来增压的。冲压发动机构造简单，推力大，特别适用于高速高空飞 •’•
行。由于不能自行起动和低速性能不好，限制了它在航空器上的应用，仅用在导弹和在空中发射的靶弹上。
这三类发动机都由大气中吸取空气作为燃料燃烧的氧化剂，所以又称吸空气发动机。航空器上应用的其他发动机还有火箭发动机、脉冲发动机和航空电动机。火箭发动机燃料消耗率太大，不适于长时间工作，在飞机上仅用于短时间加速（如起动加速器）。脉冲发动机也是一种吸空气发动机，主要用于低速靶机和航空模型飞机。由太阳能电池驱动的航空电动机仅用于轻型飞机，尚处在试验阶段。
二、常用航空发动机的结构与原理
"活塞式航空发动机
为航空器提供飞行动力的往复式内燃机称为活塞式发动机。发动机带动空气螺旋桨等推进器旋转产生推进力。活塞式发动机由汽缸、活塞以及把活塞的往复运动转变为曲轴旋转运动的曲柄连杆机构等主要部分组成。曲柄连接着螺旋桨，螺旋桨随着曲柄转动而转动，曲轴则支承在轴承上。汽缸上装有进气门和排气门 "进气门是控制空气和汽油的混合气进入的零件，汽油燃烧完以后有排气门排出。
活塞式航空发动机是 种四冲程、电嘴点火的汽油发动机。曲轴转动两圈，每个活塞在汽缸内往复运动 次，每次称 个冲程。 个冲程依次为吸气、压缩、膨胀（作功）和排气，合起来形成 个定容加热循环。
从 %&年第一架飞机升空到第二次世界大战末期，所有飞机都用活塞式航空发动机作为动力装置。 ’%世纪 %年代中期，在军用飞机和大型民用机上，燃气涡轮发动机逐步取代了活塞式航空发动机，但小功率活塞式航空发动机比燃气涡轮发动机经济，在轻型低速飞机上仍得到应用。
’"燃气涡轮发动机由压气机、燃烧室和燃气涡轮组成的发动机称为燃气涡轮发动机。它的优点是重量轻、体积小和运行平稳，广泛用作飞机和直升机的动力装置。
核心机：在燃气涡轮发动机中，由压气机、燃烧室和驱动压气机的燃气涡轮组成发动机的核心机（见图 (）。空气在压气机中被压缩后，在燃烧室中与喷入的燃油混合燃烧，生成高温高压燃气驱动燃气涡轮作高速旋转，将燃气的部分能量转变为涡轮功。涡轮带动压气机不断吸进空气并进行压缩，使核心机连续工作。从燃气涡轮排出的燃气仍具有很高的压力和温度，经膨胀后释放出能量（称为可用能量）用于推进。核心机不断输出具有一定可用能量的燃气，因此又称燃气发生器。
现代燃气涡轮发动机压气机的增压比（压气机出口空气总压与进口总压之比）范围为 ) ’*，消耗功率可高达数十兆瓦（几万马力）。燃气涡轮前的温度可达 ’%% ) +%% ,。压气机分为离心式和轴流式两类，前者增压比低、直径大，仅用于小功率发
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动机；后者流量大、增压比高，应用广泛。轴流式压气机增压比较高时，为防止压气机喘振常将压气机分成 个转子（低压转子和高压转子），分别由两组涡轮带动。有的分成 "个转子。
按照核心机出口燃气的可用能量的利用方式不同，燃气涡轮发动机可分为 类：涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。下面分别予以简单介绍。
（）涡轮喷气发动机：靠喷管高速喷出的燃气产生反作用推力的燃气涡轮发动机称为涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机由核心机和喷管等部件组成。核心机出口燃气直接在喷管中膨胀，使燃气可用能量转变为高速喷出气流的动能而产生反作用推力。在不增大核心机的条件下，为了短时间内增加发动机推力可采用发动机加力措施。歼击机上最常用的方法是在涡轮后‘安装加力燃烧室，成为加力涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机喷射气流速度高，如飞行速度在亚音速和低超音速范围内则发动机的推进效率比较低。
涡轮喷气发动机按压气机类型分为离心式喷气发动机和轴流式喷气发动机；按发动机转子结构不同分为单转子和双转子涡轮喷气发动机。
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飞机检测与维修实用手册 1(5)
