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飛機發動機的轉速是多少 飛機發動機怎么啟動

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摘要:飛機的飛行速度是很快的,因此很多人認為飛機發動機的轉速一定很高,其實它甚至沒有高速電機的轉速高,那么飛機發動機的轉速是多少?不同型號的發動機轉速是不一樣的。民機渦扇發動機有兩個轉子,所以有兩個轉速。一般N2轉速在10000轉/分以上,N1轉速好幾千。飛機發動機怎么啟動?下面來了解下。

一、飛機發動機的轉速是多少

一般航空活塞發動機是最大10000轉/分,民用渦輪風扇發動機是30000。渦輪噴氣式發動機是靠噴氣的反推力工作的,只有壓氣機要轉動來壓縮空氣。渦輪螺旋槳發動機是靠渦輪帶動螺旋槳工作,渦輪的轉速約10000轉/分左右,螺旋槳的轉速約1000轉/分。渦輪風扇發動機的轉速在8000多轉/分左右。

渦噴發動機是現在戰斗機最為常用的主流發動機,發動機通過產生的高溫氣體向后噴射,進而反推發動機,推動飛機飛行,這種發動機的一大優點就是可以帶來極高的飛行速度,而這正是戰斗機所需要的。

民機渦扇發動機有兩個轉子,所以有兩個轉速。低壓轉子轉速叫N1轉速,高壓轉子轉速叫N2轉速。這兩個轉速飛行員都需要監控。

不同型號的發動機轉速是不一樣的。一般N2轉速在10000轉/分以上,N1轉速好幾千。例如常見的波音737-800型飛機,所用的CFM56-7B發動機的轉速為:N1轉速5,380rpm(轉/分)。N2轉速15,183rpm。

而世界上最大的民航飛機發動機,波音777的GE90發動機轉速為:N1轉速2304rpm。N2轉速10396rpm。

二、飛機發動機怎么啟動

多數情況下,飛機發動機是通過APU引氣啟動。同時,也可通過地面氣源或發動機交輸引氣啟動,以及電動起動機啟動。

APU又叫輔助動力裝置(Auxiliary Power Unit,簡稱APU),是裝在飛機上的一套不依賴機外任何能源、自成獨立體系的小型動力裝置,其作用是在地面為飛機提供電源和氣源,用于起動主發動機以及向飛機提供壓縮空氣,在空中提供備用電源和氣源。

一般而言,APU主要在地面使用,在飛機起飛以后即停止工作。但當飛機在飛行過程中遇到發動機故障時,APU可重新啟動,向飛機提供氣源或電源,為發動機重啟提供動力。在大、中型飛機和大型直升機上,為了減少對地面(機場)供電設備的依賴,都裝有獨立的輔助動力裝置APU。

飛機在地面上起飛前,由APU供電或供氣來啟動主發動機,從而不需依靠地面電源或氣源車來啟動發動機。降落后,仍由APU供應電力照明和空調,使主發動機提早關閉,從而節省了燃油。我們常常可以看到客機尾部都有一個圓形的口,這實際上就是APU的排氣口。

相較于汽車發動機,航空發動機實際上要比汽車發動機復雜得多,航空發動機不管是渦扇發動機還是渦輪螺旋槳發動機,都需要非常高的轉速才能將飛機推上天空。

航空發動機造價昂貴,系統復雜,而且體積巨大,像一般的渦扇發動機重量都會在1.5噸以上,所以我們往往看到的發動機尾噴口都非常巨大。

航空飛機發動機的啟動方式,由航空燃氣渦輪發動機的結構和循環過程,決定了它不能在靜止的發動機中直接噴油點火,因為壓氣機沒有旋轉,前面空氣沒有壓力,就不能使燃氣向后流動,也就無法使渦輪轉動起來。

所以,需要借助外力轉動渦軸和渦扇葉片(就好像手扶拖拉機,先用外力推動發動機轉起來),只有速度達到一定水平后,發動機才能啟動,而這個時間需要長達數分鐘的時間。

在以前的小功率發動機上,帶動發動機到達一定轉速所需的功率小,就采用了起動電機來帶動發動機旋轉。但是隨著大推力發動機的出現,用電動機已無法提供如此大的能量來帶動發動機,達到點火燃燒時的轉速了,因此需要更大的能源來帶動發動機。這時,采用APU,產生壓縮空氣,用氣源代替電源來起動發動機成為了現在所有高涵道比發動機的起動方式。

在發動機需要啟動時,APU會先工作壓縮氣體和發電,高壓氣體進入飛機的主發動機渦扇葉片,帶動發動機轉動,到達一定的轉速后,發動機噴油口開始噴油并點火燃燒,不斷增速,當轉速達到上萬轉時,發動機就能獨立工作。此時則APU退出,圓滿完成啟動工作。

APU實際就是一臺小型的燃氣渦輪發動機,其主要由離心式壓氣機、燃燒室和渦輪構成,其本身的啟動是靠電動機來啟動的,啟動順序也與其啟動主發動機一樣,電機推動葉輪轉動,待轉速達到后點火。這與我們的汽車發動機差不多,即也是由啟動馬達起動的。

所以,飛機發動機的啟動是一環套一環,最小的馬達啟動APU,APU運轉后產生壓縮空氣驅動主發動機葉輪,再啟動主發動機。

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