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 天高任鸟飞:航空航天卷
1.1.1.4 推力

推力

气流作用在发动机内、外表面上作用力的合力,即发动机所产生的推动力。气体经过喷气发动机时,喷入燃料,燃料燃烧产生的热能使燃气的动能增大,以高速喷出。当发动机的排气速度VC大于飞机的飞行速度V时,说明发动机给气体在加速方向(反飞行方向)以作用力,而气体则给发动机在飞行方向以反作用力,即推力。

早期的活塞式航空发动机,汽油在气缸里燃烧,释放热量,使空气膨胀做功,带动曲轴转动,实现了由热能向机械能的转换。为使机械能再转换为推力,还要有“推进器”,如螺旋桨,桨叶把空气拨向后面,拉动飞机前进。

喷气式航空发动机,若把喷管去掉,就成了一个燃气发生器。喷管就是推进器,使燃气高速向后喷出,得到向前的反作用推力。

对航空发动机性能的主要要求是推力要大、耗油要少。航空发动机新技术,就是改进动力机和推进器的新技术。改进动力机,就要增加热量与提高热量利用率(即提高增压比)并减少热力损失;改进推进器,就要提高推进效率(即降低排气速度,减少带走的能量)和减少推进损失。代表航空发动机新技术方向的是美国的几个著名计划,如核心机—先进涡轮燃气发生器计划,发动机的基本性能集中反映在推重比,即推力与重量之比上。发动机的推重比是发动机的核心部件——压缩器、燃烧室与涡轮的“三高”(高压、高温、高转速)的结果。该计划主要发展三大核心部件,这三大核心部件技术的综合效果是使航空发动机的推重比大大提高,所以也称“高推重比技术”。目前,军用航空发动机的推重比已达10左右,正向推重比20的目标前进。