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在燃?xì)獍l(fā)生器后,加裝一套渦輪(1級(jí)或多級(jí)),燃?xì)庠谶@后一渦輪(一般稱為動(dòng)力渦輪或低壓渦輪)中膨脹,驅(qū)動(dòng)它高速旋轉(zhuǎn)并發(fā)出一定功率,動(dòng)力渦輪的前軸(稱動(dòng)力軸)穿過核心機(jī)轉(zhuǎn)子,通過壓氣機(jī)前的減速器驅(qū)動(dòng)螺旋槳,就組成了渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn),是將燃?xì)獍l(fā)生器產(chǎn)生的大部分可用能量由動(dòng)力渦輪吸收并從動(dòng)力軸上輸出,用于帶動(dòng)飛機(jī)的螺旋槳旋轉(zhuǎn);螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)把空氣排向后面,由此產(chǎn)生向前的拉力使飛機(jī)向前飛行。渦輪出口的燃?xì)庠谖矅姽苤信蛎浖铀俨姵?,產(chǎn)生反作用推力。由于燃?xì)獾臏囟群退俣葮O低,所產(chǎn)生的反作用力(推力)一般比較少,這個(gè)推力轉(zhuǎn)化為推進(jìn)功率時(shí),僅約占渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)功率的10%,正因?yàn)榕懦霭l(fā)動(dòng)機(jī)的能量大大降低了,因此,渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性好。
大多數(shù)的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),動(dòng)力渦輪與燃?xì)獍l(fā)生器的渦輪是分開的,且以不同的轉(zhuǎn)速工作。由于動(dòng)力渦輪與核心機(jī)沒有機(jī)械地連成一體,因此也稱它為自由渦輪。上面的簡(jiǎn)圖,即為這種類型的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。少數(shù)的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī),將動(dòng)力渦輪與燃?xì)獍l(fā)生器的渦輪機(jī)械地連接在一起,成為定軸式或單軸式渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)自行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的“運(yùn)八”運(yùn)輸機(jī)所用的“渦槳六”渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、英國(guó)“子爵號(hào)”四發(fā)旅客機(jī)用的“達(dá)特”渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)均為定軸式渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。
在具有動(dòng)力渦輪(自由渦輪)的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)中,動(dòng)力渦輪的轉(zhuǎn)速較高,一般在6000~12000轉(zhuǎn)/分。在定軸式渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)中,燃?xì)獍l(fā)生器的渦輪轉(zhuǎn)速更高,一般在8000~18000轉(zhuǎn)/分(小功率的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高的可達(dá)00轉(zhuǎn)/分),但是螺旋槳的轉(zhuǎn)速必須很低,一般只有1000轉(zhuǎn)/分左右。因此,在渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)中,均要有減速器,以便將動(dòng)力渦輪(在具有自由渦輪的渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)中)或燃?xì)獍l(fā)生器渦輪(在定軸式渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)中)的轉(zhuǎn)速降低到螺旋槳所要求的工作轉(zhuǎn)速。
文章來源于中國(guó)航空學(xué)會(huì)動(dòng)力分會(huì),內(nèi)容主要來源于劉大響院士、陳光教授撰寫的航空動(dòng)力科普書《航空發(fā)動(dòng)機(jī):飛機(jī)的心臟》。
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