直升机的发动机

直升机的发动机主要包括活塞式发动机和涡轮轴发动机。

涡轮轴发动机自上世纪 50 年代中期开始用作直升机动力具有重量轻、体积小、功率大等优点。

其分为定轴式和自由涡轮式定轴式的涡轮既驱动压气机又驱动功率输出轴优点是功率传送方便、结构简单等缺点是起动性能差、加速性不好等自由涡轮式由燃气发生器和自由涡轮组成起动性能好、工作稳定、加速性能较好、调节性能和经济性好但结构比较复杂。

我国直升机发动机发展经历了从引进到自研的过程。直20 通用直升机最初可能采用涡轴9 发动机其是我国自行研制的新一代直升机发动机。

在直10 原型机设计完毕后因涡轴9 功率不足直10 进行了减重设计。之后涡轴9 推出改进型号涡轴9 改功率提升基本能满足直20 的动力需求。

而涡轴10 被认为输出功率在 16001800 千瓦之间可能是直20 新研发的发动机。

直升机在高原飞行时发动机易出现“掉功率”现象。直20 能在高原顺利试飞关键在于其国产新型涡轴发动机采用针对高原的优异设计能保证在恶劣环境下稳定输出功率。

涡轮轴发动机主要机件包括进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气装置。

直升机的动力装置多采用涡轮轴发动机相比活塞式发动机更适合直升机的飞行特点。其主要部件还包括减速器、旋翼系统、尾桨、传动机构传动轴、起落架、燃油系统、机载设备等。

直升机发动机主要分为活塞式发动机和涡轮轴发动机。

上世纪 50 年代中期以前直升机用的是活塞式发动机之后涡轮轴发动机成为主流。

涡轮轴发动机在核心机或燃气发生器后加装涡轮燃气在涡轮中膨胀驱动其旋转并输出功率。它具有重量轻、体积小、功率大等优点。

涡轮轴发动机按有无自由涡轮分为定轴式和自由涡轮式。定轴式涡轮轴发动机涡轮既驱动压气机又驱动功率输出轴优点是功率传送方便、结构简单、操纵调节简单缺点是起动性能差、加速性不好、功率输出轴转速高需大减速器。

自由涡轮式涡轮轴发动机由燃气发生器和自由涡轮组成自由涡轮安装在发动机功率输出轴上与核心机无机械联系优点是起动性能好、工作稳定、加速性能较好、调节性能和经济性好缺点是结构复杂。

大多数直升机上装有 1 至 3 台发动机发动机与主减速器通常有距离需通过功率输出轴传输功率。

为避免主减速器减速比过大增加复杂性和重量一般在涡轮轴发动机的压气机前装体内减速器。同时功率输出轴转速需适中否则会导致重量加大或使直升机主减速器结构复杂。

重型直升机常用的发动机有 T55 系列、D136、T64 系列、T406、T408 等。

美国为提高 CH47 性能和为未来垂直起降旋翼机动力储备启动了 FATE 计划对耗油率、功率质量比等提出苛刻要求目前已完成多项试验预计将启动型号研制。