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发动机科普知识（30）：航改燃机的工作原理和主要类型

发布时间：2015-11-06
发动机科普知识（30）：航改燃机的工作原理和主要类型

    为满足国防和航空运输业的需要，半个世纪内，航空发动机得到了巨大的发展。由于航空发动机在设计水平、材料、制造工艺、试验和使用方面技术先进，经验丰富，因此由航空发动机改装而得到的燃气轮机（简称航改燃机），在非航空领域中得到了广泛的应用，在整个航空动力行业中，航改燃机所占的比重不断增大。
    从原则上讲，如果能发展一台采用高循环参数、高新技术装备的高性能核心机（或燃气发生器），则可发展一系列的发动机，包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机以及地面和舰船用的动力。即用不同的方法来利用燃气发生器输出的高温高压燃气，就可得到不同的发动机。如果将这股燃气驱动一个带动负载设备(例如发电机、水泵、油泵)或船用螺旋桨的涡轮，那么原用于上天的航空发动机就可变为地面或舰船的动力了，这就是航空发动机在非航空领域中的应用。在燃气发生器后用来驱动地面装置的涡轮称为动力涡轮，燃气发生器加上动力涡轮称为地面或舰船用燃气轮机。一般动力涡轮的转速较高，而带动的发电机、水泵、油泵及船用螺旋桨等设备的转速均较低，因此，在动力涡轮与设备间需装减速装置。
    地面燃气轮机大体可以分为两类：一类是工业型，一类是航机改装型。
    工业型是按地面要求而设计的，主要的要求是寿命长，能长期安全运行，少用贵重金属材料。航空发动机改装的燃气轮机，是把那些成熟的航空发动机加以适当改型而成，有的甚至在新航空发动机研制阶段中或研制之初，就开始着手地面燃机的改型。改型的情况视发动机的种类不同而不同。对涡轮喷气发动机，去掉尾喷管并适当改进后，加装动力涡轮；对涡轮风扇发动机，去掉或改变前面的风扇部分，适当变更涡轮，去掉尾喷管，加装动力涡轮；对涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机，由于它们在飞机上使用时就是输出轴功率，因而改装的工作量较小。