中間推力

中間推力

中間推力是指油門在中間位置時,在工作包線內規定的任一點上,發動機持續提供的最大推力。

定義

油門在中間位置時,在工作包線內規定的任一點上,發動機持續提供的最大推力。

推力作用

推力是指推動飛行器運動的力。它是作用在發動機內、外表面或推進器(如螺旋槳)上各種力的合力。在帶有螺旋槳的推進系統中,螺旋槳推動空氣沿飛行相反方向流動,其動量增加,對螺旋槳產生反作用力即推力。螺旋槳往往裝在發動機前方,所以它產生推動飛行器運動的力也稱拉力。噴氣發動機的推力是由向飛行反方向直接噴射高速氣流而產生的。發動機的最高燃氣溫度直接影響排氣速度,在一般的工作狀態下,燃氣溫度越高,發動機的推力就越大;通過發動機的工質的質量流量越大,發動機推力也越大。在海平面標準大氣條件下,飛行器處於靜止狀態時發動機產生的推力稱為海平面靜推力。火箭發動機在接近真空環境下產生的推力稱為真空推力。對於空氣噴氣發動機,單位質量流量空氣所產生的推力稱為單位推力。推力與發動機最大截面積之比稱為單位面積推力。現代空氣噴氣發動機的海平面靜推力從幾千牛到200千牛(1公斤力=9.8牛);單台火箭發動機的推力從0.02牛到幾兆牛。

計算方法

航空發動機推力的一般定義為:遠離尾噴管出口截面上排氣流的動量與進口遠前方截面上內流動量之差。

要確定發動機的飛行推力,就要在高空台、地面試車台和部件試驗器上分別進行發動機整機試驗、部件試驗和縮尺模型噴管試驗校準,要求出飛行推力與飛行中可測量參數的關係;確定進氣壓力、進氣溫度和發動機壓力比對其性能的影響;得出或確定尾噴管係數;確定壓氣機放氣、功率分出和進氣畸變對發動機性能的影響;並規定的模擬高度和飛行條件下確定發動機性能。

整機校準試驗飛行試驗用的發動機校準可在高空台、地面試車台上進低但由於燃氣渦輪發動機各部件性能和轉子轉速匹配等受高度和飛行速度的影響較大,地面試車不能確定這些影響;高空台提供了確定這些影響的最大靈活性,它能在寬廣的飛行譜下試驗,可在飛行推力評定計畫的全部模擬飛行狀態進行校準,能在整個噴管工作壓比範圍內確定尾噴管性能係數,並能確定高度和進口條件對發動機性能的影響;按美國軍標AIR1703的規定,帶加力燃燒室的航空渦輪風扇發動機、高函道比航空渦輪風扇發動機,必須在高空台上進行校準。並要求得出:(1)空氣品質流量和發動機或風扇轉速與進口導向葉片位置的函式關係;(2)加力和非加力狀態噴管進口壓力與渦輪出口壓力的函式關係;(3)噴管進口總溫與燃油流量和空氣品質流量的函式關係;(4)噴管推力係數與噴管壓比和測量的噴管面積函式關係。

縮尺模型噴管試驗縮尺模型噴管試驗主要用於:(1)確定噴管性能隨噴管壓力比的變化關係;(2)將地面試車噴管係數外推到飛行時較高的噴管壓力比;(3)由於噴管亞臨界流動,在有外流厭外流影響的情況下,修正地面試車和模擬高空試驗的噴管係數部件試驗用於確定航空發動機質量流量和風扇對核心流分流的壓氣機流量特性圖、渦輪噴嘴流量參數和其它內部截面參數。

地面校準試驗(主要是高空台校準試驗)和尾噴管模型試驗得出有關係數後,才有條件在飛行試驗中測量少量的參數,利用下述方法確定發動機的飛行推力。

總性能法由一套因次或無因次曲線、一套表格和將推力與可測量的發動機工作參數聯繫起來的電腦程式組成此法的特點是:不要在發動機排氣流路中安裝特殊的測量儀表。

其他推力

最大推力

油門在最大位置時,在工作包線內規定的任一點上,在限定時間內發動機持續提供的最大推力。

最大連續推力

油門在最大連續推力位置時,在工作包線內規定的任一點上,發動機持續不斷提供的最大推力。

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