2017发动机复习
1.涡扇发动机结构、组成及占位？
1.1各种类型发动机的特点。（了解）
涡喷发动机是燃气涡轮发动机中最先出现的。
其主要特点是：推力大、重量轻、能适应高速高空飞行的优点。正是涡喷发动机的出现，才使飞机具有了破“音障”的能力，实现了超音速的飞行。但也有耗油率高和能量损失大的缺点。
涡扇发动机是由尾喷管排出的燃气和风扇加速的空气共同产生推力的发动机。
其主要特点是：喷气速度小、噪声低、耗油率低等，但是由于高涵道比的涡扇发动机迎风面积较大、喷气速度小不适于超音速飞行。现主要用于各类型的民航客机。
涡桨发动机是为了克服涡喷发动机耗油率高的缺点而产生的。
其主要特点是：能量损失小、推进效率高和油耗低。但是其也有明显的缺点飞行速度不快，一般只能用于马赫数Ma=0.5~0.7的飞机。
1.2 涡扇发动机结构、组成。
由五大部件组成（component）：进气道（inlet duct）、压气机（compressor）、燃烧室（burner）、涡轮（burbine）、尾喷管（nozzle）；热机－将热能转换为动能；推进器－气流喷出获取反作用力。
1.3 站位
油耗低
发动机站位（截面）是由发动机生产商规定的，同发动机转子数目相关；CFM56-7发动机上在5个气动站位有探测器和传感器：0站位大气环境、12站位风扇进口、25站位高压压气机进口、30站位高压压气机出口、49.5站位低压涡轮第二级。
2.发动机进气道功用？
在各种状态下, 将足够量的空气, 以最小的流动损失, 顺利地引入压气机。
涡轮发动机进气道的功用：冲压恢复（压力恢复）—尽可能多的恢复自由气流的总压并输入该压力到压气机；提供均匀的气流到压气机使压气机有效的工作，当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时, 通过冲压压缩空气, 提高空气的压力。
3.发动机进气道类型？
（1）亚音进气道：扩张形、收敛形；
（2）超音进气道：内压式、外压式、混合式。
4.增压比？
压气机出口总压与进口总压之比，飞速较高时增压比较低，低油耗率时增压比较高。
5.落压比？
涡轮落压比是涡轮进口处的总压与涡轮出口处的总压之比，对于多转子发动机的高压涡轮，只要第一级导向器处于临界或超临界状态，则涡轮落压比保持不变。
6.冲压比？
总压恢复系数：进气道出口处的总压与来流总压之比。
总压恢复系数是小于1的一个数字。小于1的原因由于流动损失，使总压下降的结果。
冲压比：进气道出口处的总压与远前方气流静压的比值。
7.影响冲压比的因素？
影响进气道冲压比的因素有：流动损失；飞行速度和大气温度。
流动损失：当大气温度和飞行速度一定时，流动损失大，冲压比低；
飞行速度：当大气温度和流动损失一定时，飞行速度大，冲压比高；
大气温度：当飞行速度和流动损失一定时，大气温度高，冲压比低。
8.什么是涡扇发动机核心机？——压气机、燃烧室、涡轮。
其中压气机的功能是：对流过它的空气进行压缩，提高空气的压力。供给发动机工作时所需要的压缩空气，也可以为坐舱增压、涡轮散热和其他发动机的起动提供压缩空气。
分类：离心式、轴流式、混合式（按燃气流量）；低压压气机、高压压气机（按压力值）9.气流在轴流式压气机里参数变化？
空气通过压气机基本上沿轴向流动，故称轴流式压气机。
空气通过轴流式压气机不断受到压缩，空气比容减小、密度增加。因而轴流式压气机的通道截面积逐级减小，呈收敛形，压气机出口截面积比进口截面积要小的多。
10.轴流式压气机叶片结构特点？
工作叶片（动叶）主要由叶身和榫头两部分组成。
宽弦叶片：将钛蒙皮在真空条件下粘合在蜂窝骨架上，大大改善叶片减振特性，与带减振凸台的窄弦风扇叶片相比，具有流道面积大，喘振裕度宽，及效率高和减振性好的优点。
阻尼台：对于长叶片，为了避免发生危险的共振或颤振，在叶身中部带一个减振凸台。
榫头：销钉式、燕尾形、枞树形。
11.轴流式压气机结构？主要由转子和静子两部分组成。
转子：高速旋转对气流做功的组合件，包括风扇、低压和高压压气机的轴、盘以及叶片；主要特点：转速高，单/双/多转子结构。优点：压气机在尺寸小，重量轻的条件下得到需要的性能。缺点：高负荷，易振动。基本类型：鼓式、盘式、鼓盘式、加强盘式。
静子：静子组合件总称，包括机匣和整流器，为压气机中不可旋转的部分。
12.轴流式压气机的喘振性质？
压气机喘振是气流沿压气机轴向发生的低频率、高振幅的气流振荡现象。它产生很大的激振力，导致强烈的机械振动，破坏性很大。
13.轴流式压气机的喘振原理？
当多级轴流式压气机中某些级产生旋转失速，并进一步发展，使压气机整个通道受阻，阻碍前方气流流入，使气流拥塞在这些级的前方。与此同时，由于前方气流暂时阻塞，出口反压不断下降，当出口反压较低时，压气机堵塞状况被解除，被拥塞气流克服了气体惯性，一拥而下，于是进入压气机的空气流量又超过了压气机后方所能排泄的流量，压气机后方空间里空气又“堆积”起来，反压又急剧升高，造成压气机内气流的再次分离堵塞。通过压气机的气流反复堵塞又畅通，使得通过压气机的流量大、流速高、可压缩的空气在本身惯量和压气机给予的巨大能量作用下产生了周期振荡。
14.轴流式压气机的喘振表现形式或现象？
（1）发动机声音由尖锐转为低沉，出现强烈机械振动。
（2）压气机出口压力和流量大幅度波动，出现发动机熄火。
（3）发动机进口处有明显的气流吞吐现象，并伴有放炮声。
15.轴流式压气机的喘振易发生的阶段？
启动、加速、减速和反推。
16.轴流式压气机的防喘振措施？
（1）从多级轴流式压气机的某一个或数个中间截面放气；
（2）旋转一级或数级导流叶片；
（3）采用双轴或三轴结构，即采用多转子压气机；
（4）机匣处理：在机匣内壁上加工成环槽、斜槽或安装蜂窝结构环，使失速裕度改善。17.双转子涡扇发动机结构？
CM56-7发动机是高涵道比、双转子、轴流式涡扇发动机，由以下部件组成：风扇和低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、附件驱动。
18.燃烧室的功用及类型?
功用：用来将燃油中的化学能转变为热能，将压气机增压后的高压空气加热到涡轮前允许的温度，以便进入涡轮和排气装置内膨胀做功。
分类：单管燃烧室、联管燃烧室、环形燃烧室。
19.燃烧室的组成？
扩压器、燃烧室壳体、火焰筒、燃油喷嘴、点火器。
20.涡轮结构特点?
组成：由静子和转子组成；静子由导向器组成；转子由工作叶轮组成。
技术要求：高效率、尺寸小，结构紧凑、足够的高温强度、热定心好，热应力小、良好的冷却系统、适当选择材料。
涡轮叶片特点：涡轮叶片比压气机叶片要厚；涡轮叶片比压气机叶片弯曲的程度要大。21.涡轮的工作原理？
涡轮是高温燃气作用下旋转做功的部件；能量交换方式与压气机正好相反。
工作原理：燃气通过涡轮基元级膨胀做功，燃气的总温和总压都降低。涡轮工作时，燃气以C0流向涡轮导向器，气流经过导向器改变流动方向，导向器通道呈收敛形，气流在其中膨胀加速，气体静压、
静温、静焓相应降低，最后气流以速度C1流出涡轮导向器。C1接近声速，有时略超过声速，具有很大的切线方向分速度。
22.涡轮冷却方式？
冷却涡轮叶片的冷空气是从压气机出口处通过管道引来, 冷却后的空气随燃气一起流过涡轮。因此, 需要进行冷却的叶片是空心的。
冷却的方法有: 导热冷却，冲击冷却，对流换热,，气膜冷却等。
23.涡轮冷却的必要性？
提高涡轮前燃气温度是提高燃气涡轮发动机性能的有效措施。然而提高涡轮前燃气温度受到涡轮部件结构强度的限制, 为了解决这个问题, 必需对涡轮叶片采取冷却。涡轮叶片的冷却一般只有第一级涡轮叶片或第一、第二级涡轮叶片需要冷却。涡轮冷却的原因: 材料的耐温极限；涡温度分布不均匀；通过冷却进行间隙控制。
意义：在超过材料限制的温度下工作，防止热应力疲劳及不可控的膨胀率和收缩率；控制涡轮间隙，提高发动机性能；延长涡轮导向叶片和涡轮叶片及盘、轴的寿命。
23.5尾喷管：亚声尾喷管（收敛形）与超声尾喷管（收敛扩张形）
（1）使从涡轮流出的燃气膨胀，加速，将燃气的一部分转变为动能, 提高燃气的速度, 使燃气以很大的速度排出, 这样可以产生很大的推力。
（2）通过反推力装置改变喷气方向，即变向后的喷气为向斜前方的喷气, 产生反推力, 以迅速降低飞机落地后的滑跑速度, 缩短飞机的滑跑距离。
（3）采用消音喷管降低发动机的排气噪音。
（4）通过调节喷管的临界面积来改变发动机的工作状态。（尾喷管为自加，了解即可）24.涡扇发动机防冰区？
当飞机穿越含有过冷水珠的云层或在有冻雾的地面工作时，发动机的进气道前缘，压气机
前缘整流罩、第一级导流叶片都有可能结冰。
防冰方法：对容易结冰的零件表面进行加温。常用热源有：压气机热空气、电加热和滑油加热。涡轮喷气发动机一般采用热空气防冰。
为什么要防冰：（1）结冰会破坏进气道的气动外形，减小进气面积，使空气流量减少，功率下降，性能变差，进一步引致发动机故障。（2）结冰会破坏转子的平衡，引起发动机振动过大。脱落下来的冰块还可能被吸入发动机，打坏发动机部件。（了解）
25.飞机发动机EGT测量方式？
目的：排气温度（EGT）指示系统监控在低压涡轮第二级导向器处的排气温度。
排气温度系统有8个热电偶和4根T49.5热电偶电缆组件。每根电缆组件有两个热电偶并提供输入至EEC。
26.涵道比？
发动机涵道比：涡扇发动机通过外涵道的空气流量与通过内涵道的空气流量之比。低涵道（小于1）、中涵道（大于1小于4）、高涵道（大于4）。
27.发动机排气方式？
混合排气：常用在低涵道比发动机上，长外涵，两股气流由内部混合器充分混合后排出。有利于降低噪音。
分开排气：用于高涵道比发动机上，短外涵，两股气流排出后于大气中混合。
28.发动机反推力要求？
目的：用于飞机触地后，改变喷气的方向, 产生反推力, 使飞机在着陆后比较快的减速，以缩短飞机着陆后的滑跑距离。
要求：反推系统一般要求最大反推力至少能达到最大正推力的50%。
29.发动机反推力装置组成？
反推系统：反推装置、反推装置控制系统、反推装置指示系统；
反推装置：平移套筒、液压作动筒、同步轴、叶栅、折流门和折流门阻力杆、反推装置打开作动筒、抗扭盒、检查口盖、滑动件和导轨。
30.发动机反推力实现方式？
（1）对高涵道比发动机，只将风扇气流反向；阻流门-格栅式、枢轴门型反推器。
（2）对涡喷发动机和低涵道比发动机，将热燃气流或内外涵混合气流反向。蛤壳形折流门、铲斗门型（戽头式门）。
31.B737涡扇发动机反推原理？
反推工作条件：飞机在地面或离地小于10英尺；有28V直流电源；灭火手柄在正常位；液压压力足够；反推杆拉起。
反推力产生原理：通过反推装置，将排气流反向，即向前偏转一定的角度（45°-60°），产生反推力。
32.发动机危险区域？
目的：保障人员和设备的安全。
依据：燃气的流速和温度。
通常规定: 温度低于85F(约为30℃), 速度低于15节(约为7.7米/秒)。
JT8D发动机危险区：
慢车工作状态时, 进气道前的危险区是半径为18英尺的扇形，喷管后100×25英尺2的面积。起飞工作状态时, 进气道前的危险区是半径为25英尺的扇形，喷管后200×30英尺2的面积33.涡扇/涡喷等发动机噪音源？
一个是喷出的高温高速燃气与外界大气混合所产生的噪音；
另一个是空气进入进气道和流过发动机时产生的噪音;
第三个是发动机的振动所产生的噪音。但前者是主要的噪音源。
34.发动机消除噪音的方法？
（1）降低喷气速度, 因为噪音的能级与喷气速度的八次方成正比, 所以降低一点速度就可以大大地降低噪音。
（2）改变振动的频率, 因为噪音的传播与振动的频率有关, 高频振动很容易被大气所吸收, 所以高频振动传播的距离不远; 而低频振动不容易被大气所吸收, 所以低频振动传播的距离较远; 利用这个原理, 降低频振动变为高频振动。
（3）采用消音降噪装置，多孔型喷管、瓣形喷管、波纹形内部混合器（低涵道比涡扇发动机）等，增大排气流（噪音源）与外界空气的接触面积，改变噪音从低频音为高频音，以达到降低噪音的目的。
（4）吸音材料：沿外涵道内壁，采用吸音垫，吸收声能，将声能转变成热能。
35.发动机启动起源有哪些？
发动机起动系统在起动或冷转程序过程中使用气压动力转动发动机的N2转子。气压动力来自：辅助动力装置APU气压；地面设备；对面的发动机。
36.发动机启动过程？
发动机从静止状态加速到慢车转速的过程。根据启动过程，带转发动机转子加速的动力来源不同，启动过程分为三个阶段：从启动机工作到燃烧室喷油点火；从燃烧室点火到启动机与发动机脱开；从启动机脱开到慢车转速。
37.发动机对控制的基本要求?
（1）在各种工作状态及飞行条件下，能最大限度地发挥动力装置的潜力，最有效地使用动力装置，以满足飞机对动力装置的要求。
（2）过度过程(起动、加速、减速加力启动等)的调节时间应尽可能地短，但又要保证动力装置能稳定、可靠地工作。
（3）在各种工作状态机飞行条件下，保证动力装置不出现超转、过热、超载、喘振、熄火