求航空發動機葉片的發展歷史,求航空發動機葉片的發展歷史

時間 2021-11-04 21:23:42

1樓:四月霧都

主要有風扇葉片,壓氣機葉片,渦輪葉片三大部分。風扇葉片早期用鈦合金材料,不過現在先進的用混合的,就是夾芯的,中間是複合材料做的芯,外面包鈦合金。壓氣機前面級用鈦合金或阻燃鈦合金,後面級用高溫合金,渦輪葉片經歷了普通鑄造到定向結晶到單晶葉片,材料都是鎳基高溫合金,國外貌似有陶瓷基的材料。

2樓:蔚藍聚焦

一、引言

2023年12月17日,美國萊特兄弟實現了人類歷史上首次有動力、載人、持續、穩定和可操作的重於空氣飛行器的飛行。這使得幾千年來由少數人從事的飛行探索事業在後來的百年中發展成為對世界政治、經濟、軍事、經濟和技術以至人們的生活方式都有重要影響的航空業。因此,航空發動機從狹義上是航空器飛行的動力,從廣義上它也是航空事業發展的推動力。

航空發動機的百年曆史大致可分為兩個時期。第一個時期從萊特兄弟的首次飛行開始到第二次世界大戰結束為止。在這個時期內,活塞式發動機統治了40年左右。

第二個時期從第二次設計大戰結束至今。60年來,航空燃氣渦輪發動機取代了活塞式發動機,開創了噴氣時代,居航空動力的主導地位。

在跨入第二個百年之際,航空發達國家已經制訂和正在實施一系列航空渦輪發動機能力翻番的技術發展計劃,並已取得階段成果。這些計劃正從過去重視提高能力轉向提高經濟承受性。可以說,航空渦輪發動機技術正呈現出加速發展的態勢。

此外還正在探索各種非傳統新型航空動力,包括超微型渦輪發動機、高超聲速推進系統和各種新能源動力。

二、百年回顧

1、活塞式發動機時期

●早期液冷發動機居主導地位  很早以前,我們的祖先就幻想像鳥一樣在天空中自由飛翔,也曾作過各種嘗試,但是多半因為動力源問題未獲得解決而歸於失敗。最初曾有人把專門設計的蒸汽機裝到飛機上去試,但因為發動機太重,都沒有成功。到19世紀末,在內燃機開始用於汽車的同時,人們即聯想到把內燃機用到飛機上去作為飛機飛行的動力源,並著手這方面的試驗。

2023年,萊特兄弟把一臺4缸、水平直列式水冷發動機改裝之後,成功地用到他們的"飛行者一號"飛機上進行飛行試驗。這臺發動機只發出8.95kw的功率,重量卻有81kg,功重比為0.

11kw/dan。發動機通過兩根自行車上那樣的鏈條,帶動兩個直徑為2.6m的木製螺旋槳。

首次飛行的留空時間只有12s,飛行距離為36.6m。但它是人類歷史上第一次有動力、載人、持續、穩定、可操作的重於空氣飛行器的成功飛行。

以後,在飛機用於戰爭目的的推動下,航空特別是在歐洲開始蓬勃發展,法國在當時處於領先地位。美國雖然發明了動力飛機並且製造了第一架軍用飛機,但在參戰時連一架可用的新式飛機都沒有。在前線的美國航空中隊的6287架飛機中有4791架時法國飛機,如裝備伊斯潘諾-西扎v型液冷發動機的"斯佩德"戰鬥機。

這種發動機的功率已達130~220kw,功重比為0.7kw/dan左右。飛機速度超過200km/h,升限6650m。

當時,飛機的飛行速度還比較小,氣冷發動機冷卻困難。為了冷卻,發動機裸露在外,阻力又較大。因此,大多數飛機特別是戰鬥機採用的是液冷式發動機。

期間,2023年由法國塞甘兄弟發明旋轉汽缸氣冷星型發動機曾風行一時。這種曲軸固定而汽缸旋轉的發動機終因功率的增大受到限制,在固定汽缸的氣冷星型發動機的冷卻問題解決之後退出了歷史舞臺。

●兩次世界大戰之間的重要技術發明

在兩次世界大戰之間,在活塞式發動機領域出現幾項重要的發明:發動機整流罩既減小了飛機阻力,又解決了氣冷發動機的冷卻困難問題,甚至可以的設計兩排或四排汽缸的發動機,為增加功率創造了條件;廢氣渦輪增壓器提高了高空條件下的進氣壓力,改善了發動機的高空效能;變距螺旋槳可增加螺旋槳的效率和發動機的功率輸出;內充金屬鈉的冷卻排氣門解決了排氣門的過熱問題;向汽缸內噴水和甲醇的混合液可在短時內增加功率三分之一;高辛烷值燃料提高了燃油的抗爆性,使汽缸內燃燒前壓力由2~3逐步增加到5~6,甚至8~9,既提高了升功率,又降低了耗油率。

●從20世紀20年代中期開始,氣冷發動機發展迅速,但液冷發動機仍有一席之地在此期間,在整流罩解決了阻力和冷卻問題後,氣冷星型發動機由於有剛性大,重量輕,可靠性、維修性和生存性好,功率增長潛力大等優點而得到迅速發展,並開始在大型轟炸機、運輸機和對地攻擊機上取代液冷發動機。在20世紀20年代中期,美國萊特公司和普·惠公司先後發展出單排的"旋風"和"颶風"以及"黃蜂"和"大黃蜂"發動機,最大功率超過400kw,功重比超過1kw/dan。到第二次世界大戰爆發時,由於雙排氣冷星型發動機的研製成功,發動機功率已提高到600~820kw。

此時,螺旋槳戰鬥機的飛行速度已超過500km/h,飛行

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