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90涡轮发动机飞机结构与系统
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图5.1 -3 桨扇发动机
(a)单个桨扇；(b)对转桨扇
空气进口门（弹簧力关闭）火焰保持器
(b)
图5.1 -4其他喷气发动机
(a)冲压喷气发动机；(h)脉冲喷气发动机
涡轮螺桨发动机由燃气涡轮发动机和螺旋桨组成。由于涡轮轴转速远高于螺旋桨的工作
转速，它们之间装有减速器。在涡轮螺桨发动机，涡轮输出功率带动螺旋桨，使其产生拉
力，而从喷管喷出的燃气产生的推力对整个推进力占很小的份额。
螺旋桨是对大量的空气施加相对小的加速产生拉力，涡喷发动机是对较小量的空气施加
相对大的加速产生推力。
涡轮风扇发动机包括风扇，它可由单独的涡轮驱动（如三转子发动机），也可是低压涡轮驱
动的低压压气机的第1级（如双转子发动机）。空气流经风扇后分成两路，一路是内涵气流，空
气继续经压气机压缩，在燃烧室和燃油混合燃烧，燃气经涡轮和喷管膨胀，燃气以高速从尾喷口
上篇飞机机械与电气系统91
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排出，产生推力；另一路是外涵气流，流经风扇后的空气直接通过管道排到机外（短外涵）（见
图5.1 -5）或者一直流到尾喷口同内涵气流混合或分别排出（长外涵），如图5.1-6所示。
图5.1—5 高涵道比短外涵发动机
图5.1 -6 低涵道比长涵道分开排气发动机
涡轮轴发动机通过轴输出功率，如做直升机动力装置，即通过减速器驱动直升机旋翼或工业
机械。涡轮轴发动机包括燃气发生器和自由涡轮。自由涡轮和燃气发生器涡轮只有气动联系，即
流过燃气发生器涡轮的燃气再驱动自由涡轮，自由涡轮输出功率，如图5.1 -7所示。
图5.1 -7 工业涡轮轴发动机
机载辅助动力装置(APU)用于各类运输机上，其目的是在地面提供电源和气源，以
使飞机减少对地面设备的依赖，在空中提供备用气源和电源。辅助动力装置的工作是建立在
一台小型涡轮发动机上的，当然具有它工作必要的系统，例如燃油、滑油、空气、控制、指
示、排气系统。它传动的附件齿轮箱上面装有发电机、启动机、燃油泵、滑油泵、转速表发
电机、离心电门、冷却风扇等，如图5.1-8所示。
92涡轮发动机飞机结构与系统
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图5.1-8 一种机载辅助动力装置
§。2 重佟原理
燃气涡轮发动机的理想循环称布莱顿循环或等压加热循环（见图5.2一1）。它包括：
绝热的压缩过程，在进气道、压气机中进行（O一Ⅱ-2）；
等压加热过程，在燃烧室中进行(2-3)；
上篇 飞机机械与电气系统93
压
力
p
图5.2 -1 布莱顿循环
绝热膨胀过程，在涡轮、喷管中进行（3—4 -5）；
定压放热过程，在大气中进行( 5-0)。
实际上，在燃烧室中不是完全等压的，有压力损失。
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单转子涡轮喷气发动机由进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管组成（见图5.2 -2）。
进气道 发动机机匣
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图5.2 -2单转子涡喷发动机
双转子即有高压转子和低压转子，高压涡轮驱动高压压气机，低压涡轮驱动低压压气机。
三转子发动机则由低压涡轮驱动风扇，中压涡轮驱动低压压气机，高压涡轮驱动高压压气机。
各个部件功用如下：
进气道：恢复尽可能多的自由气流的总压，以最小的紊流输送空气到压气机并保持飞机
阻力最小。
压气机：通过旋转的叶片对空气做功，压缩空气提高空气的压力。
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涡轮发动机飞机结构与系统(AV)上册(47)
