航模涡轮喷气发动机制造安装
航模涡轮喷气发动机制造安装
HerrSchreckling早期受到过基础技术教育，后来又修完了重点在应用物理学方面的工程课程。之后又在一家大型的化工公司从事工程控制和系3统控制方面的工作。HerrSchreckling在15岁之前已经有了飞行模型的经验，那是他第一次把一套飞机模型套件组装起来后的事。几年之后他开始学习制造模型飞机和无线电控制设备。他特别钟情于模型的动力系统，但那时还没有重大的进展。因此他投入了相当多的时在电动飞行器方面的开发：可调螺距的推进系统和计算机优化的电动飞行系统。接下来他的首次成功尝试是用他自己制作的一套电动直升机，随后是他为WolfgangKueppers设计了电动系统，并创造了竞速模型的速度记录。再随后的五年中他把他的全部业余时间投入了喷气发动机的开发，并且抽出时间写出他在这方面的成功经验。因此，如决定要开发专业级的模型喷气发动机的话，HerrSchreckling 是最适合的合作人选。虽然HerrSchreckling并不是非常好的模型飞行员，但是他具有独创的见解，并且在一个领域有独创，并把他自己做的发动机装到了模型中并且飞了起来，因此他必定是我们这个时代最多才多艺最有经验的模型制造者。至今已经有很多种成功类型的FD3/64涡轮喷气发动机被制造出来，这促使我决定要给这本新版本的书添加一个附录，涉及到喷气发动机的一些特殊问题，但是如果我要写一个很透切的附录那肯定会超出本书的范围，甚至会让读者困惑。很多问题摆在我面前，比如说：“为什么你把FD3/64发动机设计
成这个样子而不是那样？”对于这个问题我只能作一些比较片面的回答。当面对一个比较棘手的问题，比如轴承润滑的供给，我试图使用一些简单实用的解决方案而不使用比较完善但复杂的测试每一种方法找出最好的系统的方法。有很多在喷气模型方面比较成功的模型爱好者，他们的活动在1994年在Nordheim举行的争夺战利品Ohain/Whittle中形成了一个高潮。尽管是作为一个非完全专业的模型爱好者来参加竞赛的，但是由ReinerEckstein制作并操作使用FD3/64涡轮喷气发动机的一架“涡轮驯马师”获得了quotBestofShowquot奖。自从第一个版本出现以后很多真正的开发工作已经进行，并且在半像真比例模型和FD3发动机的飞行中获得了很多经验，这导致了一种新的更精确完美的设计的产生：FD3/67LS涡轮喷气发动机套件。当然我会很愿意对按我的图纸制作发动机中遇到的问题进行解释，对于过去在电话中耐心的听我指导的模型爱好者我在这向他们表示感谢。
简介22222.1简单的涡轮喷气发动机如何工作2.2一个用业余制作燃气轮机的好方法2.3燃烧系统2.3.1燃料2.3.2燃烧室和燃油喷射器2.4温度问题2.5冷却33333.1涡轮喷气推进和螺旋桨推进的本质区别3.2在典型的模型飞行器飞行中的动力效应3.2.1滑跑起飞3.2.2爬升性能和最大速度3.2.3典型的动力运动：圆周运动3.3涡轮喷气模型的飞行经验3.3.1今天的涡轮喷气发动机模型3.3.2涡轮喷气发动机模型的特性3.4飞行中的涡轮喷气发动机3.5噪声3.6模型介绍44444.1角速度和平面速度4.2涡轮的设计过程54.3压缩机的设计过程4.3.1增压涡轮的设计与空气动力的关系4.3.2扩散系统的设计4.3.3
增压涡轮的强度4.4燃料消耗4.4.1FD3/64的燃料消耗的计算4.4.2最佳燃料消耗量对应的运行参数55555.1测量旋转速度5.2测量压力5.3测量推力5.4测量温度5.5测量燃油消耗量5.6喷射口气流流动方向的测量5.7测量结果分析66666.1点火系统6.2燃油仪器系统6.3油箱
6.4启动设备6.4.1鼓风机或压缩空气6.4.2电子启动器
7.1一般信息
7.2组成构造7.2.1转动系统7.2.1.1轴承7.2.1.2增压涡轮7.2.1.3涡轮7.2.2夹具7.2.3内部构造7.2.4机架7.2.5涡轮叶片系统和涡轮机架7.2.6涡轮叶片系统和涡轮机架的连接7.2.7内部结构中心定位7.2.8外壳的制作7.2.9燃烧室7.2.10燃油喷雾器7.2.11燃烧室内燃油喷雾器的安装7.2.12环形喷射口7.3总装7.4配件列表7.5设计图6“一台为模型飞行器设计的涡轮喷气发动机？涡轮喷气发动机是什么？在这你可以获得什么类型的发动机？”这是我以前经常听到的几个问题，甚至是从很有经验的模型发动机爱好者那里听到。有时候一些小的知识被这样一个问题透露：“它需要多少个涡轮才能运行？”偶然--很偶然--我会被问一个关于压缩比的问题。之后我明白我已经成这一领域的专家！但所有问我的人都有一个共同点：他们都想知道一个涡轮喷气装置的真正的工作原理。涡轮喷气机正像涡轮喷气发动机一样，利用气体喷射产生推力。它被叫做涡轮喷气机是因为它的工作媒介—空气—是一种气体形态。请注意燃料在气态下会有什么事情发生。利用这种简单的结构形态这种类型的热力发动机被用来制造高性能的飞行器的动力系统。当气体涡轮变成了喷射涡轮，或是涡轮喷射机，这时在废气中的有用的能量就会在喷管的作用下被浓缩。然而这
并不是本质的原理。第一个喷气涡轮推进的航空器是He178它的第一次飞行在1939年8月22日。它被在一家叫Heinkel工厂制造飞行员是ErichWarsitz。这种革命性的发动机是Dr.PapstvonOharn创造出来的。在这种以涡轮喷气发动机推进的航空器的第一次飞行中就达到了600km/h的飞行速度，比那个时候的任何型号的螺旋桨推进的航空器都要快的多。确实，简而言之这种发动机简单并且有独创性：一个压缩涡轮吸取空气并把它在燃烧室中压缩，然后燃烧的燃料增加了热空气的热能，接着热废气经过7涡轮被排放到外面的空气中由此产生推力.涡轮仅吸取足够使增压涡轮能够正常工作的能量。所有的模型涡轮机，涡轮小模型，涡轮风扇和很多相似的使用在直升机中的发动机本质上都是基于气体涡轮，今天已经有很多混合类型的发动机被开发出来。就连PapstvonOhain先生也几乎不会相信今天的发动机就是利用这种简单的原理。模型爱好者很渴望得到一个真正能与自己的模型飞行器完美结合的涡轮喷气发动机，这一点能从今天很多半像真模型飞机普遍是喷气机看得出来。但是很多年了这个梦想似乎很难变成现实。其中面临的一个事实是：制作一个缩小的涡轮喷气发动机决不能使用真的发动机一样的方法。其中一个原因是的涡轮喷气发动机在设计制造方法上是非常复杂的，但在大多数情况下阻挡我们的物理规则是重量问题。没有任何人会企图完全按照真发动机制作一个比例缩小的活塞发动机模型，而全尺寸的涡轮喷气发动机更难于缩小到适合模型的尺寸上。如果你正在进行一个小的活塞发动机的设计并且设计得约来越小，或者是做成多汽缸的，那么它的输出能量会有规律的减
小，而制作的复杂度却会不断增加，结果是这种类型的发动机根本就不会被相信能运行起来。这个问题已经被公认，它们命中注定只能呆陈列窗中。一些模型涡轮喷气发动机已经按这种形式按全尺寸涡轮喷气发动机被制造出来。他们的唯一缺点是它们不能工作，这是大家都知道的高性能飞行器的比例模型的飞行性能会随着比例的缩小而恶化。8但是我们可以相当完美的制作飞行性能很好的滑翔机，而小型的活塞式发动机也是有很强大的能量。却极少有微型的涡轮喷气发动机能够工作。使用简单的方法和技术去观察物理现象并正确的利用它们这些都是可能的，惟独以下一点还没实现：缩小一个机器的比例并且还要他能够正常的工作。至今仍然没有一套比较完整的论述涡轮喷气发动机的技术和理论的著作。实际上，随着我在这个领域取得成功我越来越觉得有必要去写这样一本书，它的目的是提供给你这样一本有意思的书，使用里边的信息你能够在利用基础物理学和技术经验去制作一台自己的涡轮喷气发动机。在准备投入这项工作以前我已经估计到大部分模型爱好者即不是工程师也不是物理学家，因此，我认为要传授一定水平的能够被理解的物理和技术原理并让他们能够据此制作出能够用在飞行器上的涡轮喷气发动机不是那么简单的，“FD1”（左图）并不是答案，它有能力自动运行，但是运行温度非常高，因此在“FD2”中从新设计了一个具有更大的机架的压缩涡轮。因此在我向读者介绍这种革命性的模型动力装备的制作指导和技术图纸之前，在第二章逐渐渗入一些不太难懂的数学计算。在第四章讲解了一些与模型涡轮喷气发动机相关的基础原理，此书的目的是要具有一定的技
术和科学根据，
虽然我并不要求在科学方面尽善尽美。这个涡轮喷气发动机制作的描写是我的实际开发工作的结果，并且实际运行证明它是具有实用价值的发动机，并且制作所须的工具是在大多数的业余爱好者的工作室中都能找到的。我已经尽量的简化，但是作为一种高科技产品发动机必须具备一定的制造精度，请不要轻视这一点！你的工作室的加工条件必须能够满足以下几条要求：1．车床，至少能够加工直径54毫米，长300毫米的部件2．气焊机3．耐高温和抗氧化的高硬度焊接材料4．精确的夹具，以能夹住能打出0.5毫米到10毫米孔径的钻孔器材5．一些常用的工具，比如钻孔机，锉刀，剪刀，锤子，钳子和尺子6．运行发动机的测量仪器，比如转速计，温度计，压力计，以及推力测量平台相对来说，材料的花费比工具少得多，选择材料时我总是在保证能用的前提下选用最普通的材料。配件列表是制作工作的一个很好的补充，在上边每一个配件和它的材料都被清楚的列出来，但是要成功的制作一个喷气式发动机的最重要的因素是要有熟练的手工制作技能。如果你是一个热爱实践的模型爱好者，我建议您在进行制作之前先仔细的阅读这本书。另一方面，如果你只满足于按本书的指导作一个完全一样的发动机，那你不必对本书所说的一些理论进行深入的了10解。如果你确认您是个老手了，那您最好深入研究那些理论！本书中的图片和文档介绍的涡轮喷气发动机模型是以第一款成功的实验发动机“FD3/64”为蓝版的，它已经经过无数飞行实验。我发现当我看到别的模型爱好者也在进行同样类似的项目的制作时
我就觉得很有成就感。其中取得最大成功的是ReinerBinczyk。我们最被关注的时候是在1991年8月24日ReinerBinczyk的以模型涡轮喷气发动机为动力的飞行器成功飞行和我的“Rutonius”在HolstebroDenmark展示期间。
涡轮喷气发动机的核心能被归于一类既是普通的吸气热力发动机，这和往复式的活塞发动机、脉冲喷气发动机和冲压喷气发动机是一样的类型。这些发动机能够把燃料燃烧产生的能量转换成能够方便使用的动能。涡轮喷气发动机动能的唯一来源是尾喷管喷出的高速气流。推力的大小会随着尾喷管气流的喷射速度的增加而增加。这种能量的转化只有在工作媒介—空气的压力大于大气压力时才有可能发生。这些现象的精确物理理论解释涉及一些比较偏的动力学问题，这超出了本书的范围。当你读到下一部分时请参照涡轮喷气发动机的示意图，它能帮助您理解涡轮喷气发动机的工作原理。这种类型的发动机不能工作在没有压缩装置的情况下，很明显的一个例子是活塞发动机都具有活塞环或是一个能够自由活动但密封的活塞，在活塞发动机的工作过程中活塞在消耗能量和产生能量两种状态下不断循环，就这样，如果发动机产生的能量比自身消耗的能量多的话它就能自动运行下去。同样，涡轮喷气发动机也仅在涡轮克服轴间摩擦和空气阻力所消耗的能量小于它产生的能量时才能自动运行。在物理学里发动机在每个单位时间里完成的工作量就叫做发动机的功率。对于一个不断运行的机器，它的功率就等于我们能够利用的那部分输出功率。一想到活塞发动机我们一般都知道它的能量都在旋转的轴上，除非装上螺旋
桨否则它是不会产生推力的。因此我不能简单的用涡轮喷气发动机的推力和活塞发动机的轴向力相互比较，这个问题需要进一步的阐述，这将在第三章中详细论述。现在让我们进一步了解涡轮喷气发动机的工作原理。在涡轮喷气发动机中压缩和轴向能量不断交互产生，既然工作媒介--空气的压缩和解压剧烈变化不能在同一时刻发生，因此涡轮喷气发动机有两个独立的工作过程，也就是压缩过程和涡轮机运行过程。每一个过程都分别由一个带有降页和扩散体的旋转固定装置来完成—增压涡轮和涡轮机—它们成对装在一根轴上，增压涡轮和涡轮机组成转子组件。中空气流的热能燃烧室中被提高，燃烧室位于增压涡轮和涡轮机之间，其并无很复杂的结构，燃气轮机与燃料的类型完全无关。然而要在尽可能小的空间里形成剧烈的燃烧，这是一个有效的模型涡轮喷气发动机所要求的，光要达到这一点就需要在实验阶段花费相当大的努力。所有的燃气轮机都有一个危险的特性，而这一点必须被铭记在心：它们在燃料的消耗上是贪得无厌的。共给的燃料越多，推力就会约大，温度和转速也会越高，同时能量的转换效率也会随着转速增长。如果燃料的供应不加限制，那么涡轮的速度将会增长到它的其中一个部件不再能承受巨大增长的离心力为止。这个过程即使在使用了控制传感器后还是会发生，结果是发动机变成碎片。幸好这个问题被解决了，我们将会在后边详细的讨论。预防发生这种情况的方法是避免发动机不受控制的运行。简单的燃气轮机和涡轮喷气发动机之间的区别是燃气轮机是涡轮喷气发动机的雏形，并且涡轮喷气发动机的尾部就有一个燃气轮机。在燃气轮机前边套一个引流装置就
成了一台涡轮喷气发动机。严格意义上的涡轮喷气发动机就是把一个喷管或喷气机装在涡轮前边，以此来增强和优化喷气流所产生的推力。这并不是作为模型飞机涡轮喷气动力系统的特别结构。另一个问题是燃气轮机的启动。正像活塞发动机一样不能依靠自己的能力从零转速提升到工作速度，启动它需要某种启动设备的帮助。请注意发动机有能力14在启动后进入不受控制的状态，如果，比如说有不受控制的燃油供应。因此如果你想要启动你的发动机，你就必须先要仔细阅读操作指导。为了能够使发动机点火，必须需要一些附加的额外能量。和活塞发动机相比，燃烧在涡轮喷气发动机里是连续的，因此只要点火一次，这个是燃气轮机的最后一个问题。
在技术方面燃气轮机转子是燃气轮机中最复杂的部分。如果你能够制作转子，那你将无庸质疑的能够战胜剩下的技术问题。一个比较好的方法是从汽车用的一大堆涡轮增压机里挑选部件，然后设计省下的部分，这些转子是由增压涡轮和相似形状的涡轮机组成的半开放空间。这样做的涡轮喷其发动机将无庸质疑能够运行，但是不幸的是这些技术不是一个普通爱好者的工作室利用我介绍的装备和方法能够达到的。主要问题是要精确的制作一个涡轮机的外壳，因为涡轮机的外壳和带有放射形的叶片的增压涡轮以及涡轮机转子对于轴向上的精度都非常敏感。制作完外壳然后再制作在轴向上配合的转子这时问题似乎会变得比下边的工作更棘手。第一步就是要忘掉以前你所看到的和听说的关于模型涡轮喷气发动机的情况，因为它们中没有一个是关于使用业余方法制作的。使用下面的方法依靠物理理论和周密的
考虑已经取得了成功，下面是靠辛苦的实践积累的经验：1．全尺寸涡轮喷气发动机的所有物理原则也同样适用于小型的发动机。唯一难点是精确的计算和评估不可避免的各项损失—我们称之为内在效率，但计算最大损失，也就是保持燃气轮机运行的最低内在效率，这是比较现实的。2．如果我们做一个相似的比较，比如模型螺旋桨和载人的航空器上的螺旋桨推进器，我们会发现：全尺寸的螺旋桨的最高效率在85-89之间。我们自己用电动模型实验发现模型螺旋桨最高效率大约在75。从这些数字比较中我们可以得出对于模型涡轮喷其发动机至关重要的效率不会发生急剧的下降，尽管尺寸比例已经有很大的减小。如果我们比较通过螺旋桨和涡轮增压轮的气流，我们能发现有相似的地方。在两种情况下气流都是首先被加速然后速度又放慢。因为增压涡轮的放射形的叶片（作为一个例子）空气被加速并吸进快速转动的叶轮并在桨叶的外围达到约200米每秒的速度然后飞离涡轮增压机。当然必须有能量才能用这种方法压缩这些空气。一部分压力的增加是依靠离心力，另一部分是依靠增压机的扩散系统把气流的速度放慢。不幸的是我们必须接受这个过程中造成的大约20的能量损失。另一部分损失由摩擦力和经过桨叶缝隙进来的无效的空气。这个物理法则使我们不能做出无损失的涡轮压缩机。不过，有一种特殊的放射状的压缩涡轮在这种高损失的过程中—也就是降低气流流速的过程中—的影响并不很严重，并且经过缝隙的损失实际上可以被忽略掉。这是一种带有反向曲线扩散桨叶和金属外壳的放射式叶轮。这种叶轮被应用在工业上的空气输送系统和可燃气供应设备中，而这就造
成它有各种各样的尺寸。这些桨叶的效率都超过了80。一个比较熟悉的应用是在一种小型的真空吸尘器里。但不要企图拆掉真空吸尘器的零件用来做成涡轮喷气发动机！一些读者解释15我的文章是好像就是这样，虽然我曾经提及第一个成功的涡轮喷气发动机、FD2和真空吸尘器核心马达在某些方面很相似。现在我郑重声明，我没有在涡轮喷气发动机中使用过真空吸尘器的任何部件！如果我能够缩小工业设备使用的桨叶尺寸到涡轮喷气发动机转子所需要的尺寸，并且在功效上达到螺旋桨的水平，那么我们的“战役”也就可以告一个段落了。这可能吗？我能够靠实验回答这个问题：我制作了一个以高效电动马达为动力的模型压缩机。喷嘴被装在压缩机的下方。在马达已知效率和能量消耗的点上运行，并且压力计装在喷嘴出口，这样就有可能公正而精确的测量出叶轮的效率和它的特性曲线。结果很鼓舞人心，这些小的压缩轮的最高效率大概在75左右，也就是仅有25的能量损失。这些计算方法已经在专业的书里被详细描述，比如说Boh11，而且这些方法也能很好的应用在小型压缩轮上。使用这些方法测量的全尺寸压缩机，它的压缩轮的特性曲线是没有临界值的。这对于我们很有帮助，因为这意味着发动机的运行特性并不会随着荷载的变化而恶化，比如当发动机在运行，然后突然改变通过燃器轮机的气流。另一个结论是我们可以预见到发动机能够稳定可靠的运行。如果使用反向曲线的扩散桨叶那么扩散系统和压缩轮之间的匹配也可以有很大的灵活性。有一点很重要的情况我应该要提醒一下，使用在这个实验中的电动马达仅能够提供每分钟大概20000转的转速，这大概是涡轮喷气发
动机的待机状态的转速。然而，依照流体动力学的原理我们能够预期到流体的动能损失将会减小当转速和空气流量增长时。相似的升力系数也能在模型飞机已高速和低速运行时的条件下观察到，并且雷诺系数也适用，当高速爬升时。在一般情况下，这种方法的摩擦力可以完全只记空气的阻力而忽略其它的。压缩轮的外壳也是我们的制作中至关重要的部分：其允许公差要比用在涡轮充电器中的半开放的压缩机要严格的多，紧密的配合是必须的。如果不这样，那么缝隙间的损失将会严重的影响效率，导致不能做出能够运行的模型涡轮喷气发动机。和放射式叶轮相比反向曲线扩散叶轮的唯一缺点是必须要直径大得多，意思就是反向曲线叶轮为了取得更高的压缩率和更高的气流转动速率就必须承受更大的转动荷载。我在开发工作中得出要应付模型涡轮发动机的巨大转动荷载就必须用碳纤维加强，制作指导中对这部分的制作有详细的说明。这个技巧的结果是得出一个很轻的叶轮，也很容易设计它的轴和轴承，这使平衡问题很好解决—对于燃气轮机来说平滑转动是非常重要的。剩下的一个问题的回答：为什么不使用轴向的压缩机？对于一个真正的模型工程师来说最好的回答是：试一试就知道了！对于这一点我不想陷入复杂的数值计算中，但是我希望下面能给你一个大概的概念：在计算反向曲线扩散桨叶的时候我使用了某些物理原理和数学方法。如果我把同样的规则应用于轴向压缩机，我们会发现要达到相同的性能必须要有至少四个进程，这意思是要构造四个压缩轮和四个扩散体系统。全尺寸的这种类型的压缩机要比放射结构形式的压缩机有更高的效率，但是我们不能期望在模型中有同
样的改进因为我们的扩散桨叶的雷诺系数很低。有很多专业的小型燃气轮机和我们的涡轮喷气发动机很相似，但是它们中没有一种是采用轴向的压缩机的。我自己用一个小的轴向压缩机做实验也显示其效率要明显的小于放射结构形式的压缩机。轴向气流避开了一些壳体设计方面的一些问题：唯一基本要求是轮子必须严格的放置在壳体的中央，外围不能有阻挡转动的东西。轴向结构在这一点上是没有问题的。扩散系统和涡轮之间的距离16对功效的影响在这种类型的涡轮机中是不明显的。压缩空气的热能在燃烧室里被增加，涡轮机的用处之一就是吸取这些能量中的一部分，并且把他传给压缩涡轮。剩下的部分被全部作为废气以高速气流的形式排出。实际上所有的燃气轮机对空气的操作都是自动的。对于我们的模型的运行我们根本不必去干涉。对于涡轮机两个主要问题是巨大的离心荷载和运行中的高温。很明显动力会随着转数的增加而增高，而且升高的比率会比转速升高的比率高。但是在某些阶段这些因素对涡轮的影响回加重到它不能再承受，这也就是小型的燃气.
自制涡轮发动机
蓝天的向往——航模涡轮喷气发动机完全制作手册 来源：王中扬的日志 1.发动机如何自己设计？到哪里找材料，价钱如何？ Small gas turbines are not scaled down large engines. Any attempt to do so is likely to fail. Kurt Schreckling is to be commended for his original approach to the design of small engines as set out in his book on the FD3 64.He carried out the therorectical considerations and came to the conclusion that a simple radial compressor and turbine wheel with a single annular combustion chamber would produce the best results. His views have been confirmed by the rapid progress in refining the designs and extracting more power from the same basic size. Spreadsheets have been developed by a number of people based on the Formulas in the Schreckling and Kamps books that model the processes that go on in the engine. The GTBA has also commissioned burst analysis of the turbine wheel. 小型燃气涡轮机不是比例缩减大型引擎。任何试图这样做很可能失败。库尔特Schreckling 他最初的方法来表扬的设计已小引擎在他的书放在了FD3 64。他进行了therorectical考量和得出结论:一个简单的径向压缩和涡轮方向盘,与单一 环形燃烧室会产生最好的结果。他的观点已经被证实在快速进步、精制 设计和提取更多的力量从相同的基本尺寸。试算表而形成的一批人 基于经验公式和Kamps书籍的Schreckling模型上的过程引擎。这GTBA已经 分析也任命破裂汽轮机轮。 英文来自（GTBA-英国涡轮发动机制作联盟) 模型用的发动机不是大的发动机的按比列缩小，任何试图这样做都很可能是失败。值得推荐的是英国人-Kurt Schreckling设 计的FD3-64航模涡喷发动机的设计，开创了小型发动机设计先河，用一个简单方法制作的放射式压气机，环型燃烧室，一个 用简单方法制做出来的涡轮，达到了良好的效果。他的理念已被最新改进的各种新的设计所证实，并且都是以他的设计为基 础进行的提炼。数字显示，许多爱好者根据他的著作理论，成功地将发动机用在了航模上。 涡轮喷气发动机材料为不锈钢为主，材料成本很低，如果从材料本身的价值来说，以广州为例，也就100元上下，但由于个 人爱好者，有些可能无机床，氩弧焊的话，到外面加工的人力成本会贵过材料费。但也无妨。再就是如果有认识不锈钢加工 厂的话，找到边角料足矣做一台涡轮,如果你想省事些，可以用涡轮增压器上的压气轮来代替木头的压气轮。。 2.涡轮容易加工吗,没专业设备如何做动平衡？ 涡轮是由型号为301,2.5mm不锈板剪口弯成，用一个小电钻配小砂轮可以打磨出翼型即可，关键的动平衡测试，记住这一点 很重要！！否则会导致发动机解体！！是用我们的大拇指与食指来感觉振动。灵敏度相当高。足以完成涡轮的动平衡调试。
航模涡轮喷气发动机制造安装
航模涡轮喷气发动机制造安装 HerrSchreckling早期受到过基础技术教育，后来又修完了重点在应用物理学方面的工程课程。之后又在一家大型的化工公司从事工程控制和系3统控制方面的工作。HerrSchreckling在15岁之前已经有了飞行模型的经验，那是他第一次把一套飞机模型套件组装起来后的事。几年之后他开始学习制造模型飞机和无线电控制设备。他特别钟情于模型的动力系统，但那时还没有重大的进展。因此他投入了相当多的时在电动飞行器方面的开发：可调螺距的推进系统和计算机优化的电动飞行系统。接下来他的首次成功尝试是用他自己制作的一套电动直升机，随后是他为WolfgangKueppers设计了电动系统，并创造了竞速模型的速度记录。再随后的五年中他把他的全部业余时间投入了喷气发动机的开发，并且抽出时间写出他在这方面的成功经验。因此，如决定要开发专业级的模型喷气发动机的话，HerrSchreckling 是最适合的合作人选。虽然HerrSchreckling并不是非常好的模型飞行员，但是他具有独创的见解，并且在一个领域有独创，并把他自己做的发动机装到了模型中并且飞了起来，因此他必定是我们这个时代最多才多艺最有经验的模型制造者。至今已经有很多种成功类型的FD3/64涡轮喷气发动机被制造出来，这促使我决定要给这本新版本的书添加一个附录，涉及到喷气发动机的一些特殊问题，但是如果我要写一个很透切的附录那肯定会超出本书的范围，甚至会让读者困惑。很多问题摆在我面前，比如说：“为什么你把FD3/64发动机设计
成这个样子而不是那样？”对于这个问题我只能作一些比较片面的回答。当面对一个比较棘手的问题，比如轴承润滑的供给，我试图使用一些简单实用的解决方案而不使用比较完善但复杂的测试每一种方法找出最好的系统的方法。有很多在喷气模型方面比较成功的模型爱好者，他们的活动在1994年在Nordheim举行的争夺战利品Ohain/Whittle中形成了一个高潮。尽管是作为一个非完全专业的模型爱好者来参加竞赛的，但是由ReinerEckstein制作并操作使用FD3/64涡轮喷气发动机的一架“涡轮驯马师”获得了quotBestofShowquot奖。自从第一个版本出现以后很多真正的开发工作已经进行，并且在半像真比例模型和FD3发动机的飞行中获得了很多经验，这导致了一种新的更精确完美的设计的产生：FD3/67LS涡轮喷气发动机套件。当然我会很愿意对按我的图纸制作发动机中遇到的问题进行解释，对于过去在电话中耐心的听我指导的模型爱好者我在这向他们表示感谢。 简介22222.1简单的涡轮喷气发动机如何工作2.2一个用业余制作燃气轮机的好方法2.3燃烧系统2.3.1燃料2.3.2燃烧室和燃油喷射器2.4温度问题2.5冷却33333.1涡轮喷气推进和螺旋桨推进的本质区别3.2在典型的模型飞行器飞行中的动力效应3.2.1滑跑起飞3.2.2爬升性能和最大速度3.2.3典型的动力运动：圆周运动3.3涡轮喷气模型的飞行经验3.3.1今天的涡轮喷气发动机模型3.3.2涡轮喷气发动机模型的特性3.4飞行中的涡轮喷气发动机3.5噪声3.6模型介绍44444.1角速度和平面速度4.2涡轮的设计过程54.3压缩机的设计过程4.3.1增压涡轮的设计与空气动力的关系4.3.2扩散系统的设计4.3.3
喷气发动机原理简介
喷气发动机原理简介
分类 涡轮喷气式发动机 完全采用燃气喷气产生推力的喷气发动机是涡轮喷气发动机。这种发动机的推力和油耗都很高。适合于高速飞行。也是最早的喷气发动机。离心式涡轮喷气发动机 使用离心叶轮作为压气机。这种压气机很简单，适合用比较差的材料制作，所以在早期应用很多。但是这种压气机阻力很大，压缩比低，并且发动机直径也很大，所以现在已经不再使用这种压气机。 轴流式涡轮喷气发动机 使用扇叶作为压气机。这样的发动机克服了离心式发动机的缺点，因此具有很高的性能。缺点是制造工艺苛刻。现在的高空高速飞机依然在使用轴流式涡喷发动机。 涡轮风扇发动机 一台涡扇发动机的一级压气机 主条目：涡轮风扇发动机
在轴流式涡喷发动机的一级压气机上安装巨大的进气风扇的发动机。一级压气机风扇因为体积大，除了可以压缩空气外，还能当作螺旋桨使用。 涡轮风扇发动机的燃油效率在跨音速附近比涡轮喷气发动机要高。 涡轮轴发动机 主条目：涡轮轴发动机 涡轮轴发动机类似涡桨发动机，但拥有更大的扭矩，并且他的输出轴和涡轮轴是不平行的(一般是垂直)，输出轴减速器也不在发动机上。所以他更类似于飞机上用的燃气轮机。 涡轴发动机的大扭矩使他经常用于需要带动大螺旋桨的直升机。它的结构和车用燃气轮机区别不大。 涡轮喷气发动机(Turbojet)（简称涡喷发动机）[1]是一种涡轮发动机。特点是完全依赖燃气流产生推力。通常用作高速飞机的动力。油耗比涡轮风扇发动机高。 涡喷发动机分为离心式与轴流式两种，离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的
飞机才第一次上天，没有参加第二次世界大战，轴流式诞生在德国，并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。 相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小，压缩比高的优点，但是需要较高品质的材料——这在1945年左右是不存在的。当今的涡喷发动机均为轴流式。 一个典型的轴流式涡轮喷气发动机图解（浅蓝色箭头为气流流向）图片注释: 1 - 吸入, 2 - 低压压缩, 3 - 高压压缩, 4 - 燃烧, 5 - 排气, 6 - 热区域, 7 - 涡轮机, 8 - 燃烧室, 9 - 冷区域, 10 - 进气口
小型涡喷发动机制造材料总结
小型涡喷发动机制造材料总结 我是王开心,欢迎大家加入ＣＨNJET中国喷气爱好者原地！介于大家对小型涡喷发动机的热爱以及对制造一个属于自己小型涡喷发动机的追求,在此我写下这点总结以备大家在制造和生产小型涡喷发动机的过程中对于制造材料产生疑惑时做以参考,同时在这里也纠正一些刚刚了解到涡喷发动机和金属材料的朋友们的一个直观错误：选择耐高温材料并不单单只看这个金属材料的熔点,而是应多方面考虑到这个金属材料的蠕变强度，热疲劳性，高温抗氧化性以及高温下金属会产生晶粒长大效应等等因素。 相关名词的解释说明——晶粒长大效应：晶粒长大是金属的一种缺陷,晶粒越大,晶界越少,晶界少了金属各部分抵御外界的能力就变小了，因此晶粒长大效应是判断金属在高温下性能好坏的重要指标。 大家在制造小型涡喷发动机的过程中最能接触到的金属材料我总结为以下几种：304不锈钢，316L不锈钢，310S不锈钢，NAＳ8０0，NAS600和K４１8耐高温合金。下面对上述几种材料在加工和生产中容易遇到的问题和使用中容易遇到的问题做以介绍。 首先304不锈钢,３1６Ｌ不锈钢,３１0Ｓ不锈钢,NAS８００，NAS600都属于“奥氏体不锈钢”奥氏体不锈钢具有很高的耐蚀性，良好的冷加工性和良好的韧性、塑性、焊接性和无磁性,下面我们就来分析一下这几种金属在制造微型涡喷发动机时所要了解到的一些特性。
ＳUS30４ ３0４不锈钢介绍:３04不锈钢由于含碳量较低,因而有良好的加工成型性和抗氧化性，同时该钢具有良好的焊接性能，适用于各种方法的焊接（备注:该钢焊接后不需进行热处理工艺）。 ３04不锈钢的抗氧化特性：1,该钢在７00－800℃氧化时具有优异的抗氧化性能,属于完全抗氧化级。2,该钢在900℃时表面形成的氧化膜开始脱落，属于抗氧化级。3,该钢在1０00℃时属于次抗氧化级。304不锈钢管最高使用温度在7５０度-86０度但是，实际上达不到860度这么高。450度时有个临界点,情况如下：3０４不锈钢不易保持在45０到8６０度,因为在45０度以上的时候，会稀释碳周围的铬,形成碳化铭,造成贫铬区,从而改变不锈钢性能材质;而且,45０的温度外加屈服力会使得奥氏体向马氏体转化。说简单通俗一点，经常在450度以上环境下使用,３０4不锈钢的性能和结构都发生变化。 总结得出:30４不锈钢在９00℃以下的热空气中具有稳定的抗氧化性，同时在900℃时3０4不锈钢具有较小的晶粒尺寸，在800-1000℃时产生了奥氏体晶粒长大效应,加温为1０00℃时，晶粒的平均截距开始增大。所以在制造小型涡喷发动机时如果设计温度在600－9０0℃时不建议长期使用3０4不锈钢。但是，在模友制造过程中 如果受到经费的限制可以考虑用304不锈钢制造一个低推力的小型涡喷发动机的主轴，燃烧室及尾喷口。 SUS316Ｌ
第六章 双轴涡轮喷气发动机
第六章双轴涡轮喷气发动机 Twin spool turbo-jet engine 第6.1节双轴涡轮喷气发动机的防喘原理和性能优点Avoiding surge occurred and other adventages of Twin spool turbo-jet engine 采用双轴涡轮喷气发动机的主要目的是防止压气机喘振。双轴发动机把一台高设计增压比的压气机分为二台低设计增压比的压气机，分别由各自的涡轮带动。低压压气机与低压涡轮组成低压转子，高压压气机与高压涡轮组成高压转子，双轴发动机的结构方案如图6.1.1。 图6.1.1 双轴发动机简图 为什么双轴发动机在转速降低时有效的防止压气机喘振？这个问题在前面已经讨论过了，现在联系涡轮的工作状态进一步说明如下： 单轴的高设计增压比压气机在非设计状态下工作严重恶化，是由于沿压气机气流通道轴向速度的重新分布所引起的，根据压气机进口和出口流量相等的条件，可以得到 式中A 2、A 3 、c 2z 、c 3z 、ρ 2 和ρ 3 分别代表压气机进出口的面积、气流轴向分速度 和密度。上式可以改写为 由多变压缩过程的关系可得： 式中 n——多变指数 分别用压气机进出口的周向速度u 2和u 3 除上式左边的分子和分母，可得
上两式中K 1和K 2 为常数。在速度三角形中c z /u称为耗量系数。 由上两式可见，压气机增压比的变化将导致压气机进出口轴向速度之比和耗量系数之比也相应地变化。当发动机相似参数变化时，就会产生这种情 况。发动机相似参数的变化可能是由于转速的变化引起的，也可能是在转速不变时压气机进口温度变化引起的，这两种情况没有本质的差别。 由压气机的气流速度三角形可以知道，耗量系数的变化影响着速度三角形的形状，使气流流入压气机叶片的攻角发生变化。例如，压气机进口耗量系数c 2z 降低，将引起第一级压气机叶片的攻角增大；而压气机出口耗量系数c 3z 增加，将引起末级压气机叶片攻角减小。 因此，当发动机转速相似参数降低后，压气机的最前面几级和末后几级都将 偏离它们的设计状态，中间各级由于耗量系数c z 变化不大，因而工作状态变化不大。压气机前后各级的攻角偏离设计状态，首先使压气机级效率降低，进一步发展将会导致压气机喘振。在非设计状态下前后各级工作不协调的现象对于高设计增压比的压气机将更为严重。 通过上述分析，可以知道，要达到在非设计状态下前后各级协调地工作，最有效的方法是使各级的转速相应于各级进口气流轴向速度的重新分布而各自变 化，以保证各级耗量系数c z 不变。然而这在结构上是不可能的，也不需要这样。在一般情况下只要把压气机分成两组就足够了。这就成为双轴压气机和双轴发动机。 当双轴发动机的转速相似参数降低以后，高压转子和低压转子的转速自动地进行调整，使前后各级能够协调工作。为了说明这个现象，再进一步分析压气机和涡轮工作的某些特点。 压气机由设计状态降低转速和增压比时，前后各级的气流轴向速度和耗量系数都将重新分布，前几级的耗量系数降低，攻角加大；而后几级的耗量系数加大， 攻角减小。攻角的改变将引起各级加功量w c,i 的变化。 对于前面几级，攻角加大时，工作轮出口的气流相对速度方向基本不变，因 而气流转角Δβ加大，扭速Δw u 加大。如果是压气机进口温度增加使转速相似参数降低而工作轮切线速度u不变时，级的加功量也加大。 对于后面几级，流入角减小时，将使气流转角Δβ减小，扭速Δw u 减小， 因而级加功量w c,i 减小。 总之，当压气机增压比降低时，低压压气机的加功量w c,l 和高压压气机的加 功量w c,h 之比将加大，即 式中下角注s表示设计状态下的比值。 如果低压压气机和高压压气机用同一个比值降低转速(这在双轴发动机上当然是不可能的，但为了便于分析，姑且这样假设)，那末上述加功量比值的变化关系仍然是正确的。因为
自制喷气式发动机
自制喷气式发动机 自制喷气式发动机 2010-03-19 17:24:20| 分类：动手动脑DIY | 标签：喷气式发动机自制喷气式超轻型飞机超轻型飞行器|字号订阅 自制喷气式发动机《转》 自1988年出第一架模型引擎後，模型界引擎的。1993年法国jpx推出以丙烷为燃料的商品航模涡喷发动机，随后各种商业涡喷厂家日渐增多，使得涡喷发动机的价钱到了人们能接受的水平，因此，飞按比列缩小，配上喷气发动机的航模象真机，成了发达国家地区的航模爱好者最热门的爱好。 但是商品涡喷发动机，价格昂贵，折合人民币高达30000元，因此在许多国家，因此许多爱好者选择自己制涡喷发动机。自从英国的一位工程师级的发烧友kurt shreckling自己设计的第一款涡轮喷气发动机，并在1998年出版了一本书名叫，《航模喷气发动机-Gas turbine engine for aircraft model》，打破了涡喷爱好者不能业余自制的神话，书中是以他自己设计FD3-64为例，详细介绍了这款发动机的制作过程，用的是普
通车床，及不锈钢为主料制成，目的是让爱好者能用日常找到的材料来加工出来，虽然推力不够专业的商品机大，但其推力用在航模上绰绰有余，加上其制作成本很低，约100美元，成为国外喷气机爱好者最热门的制作，从这开始，各种型号自制涡喷发动机在此基础上改进发展起来。从最初的 fd3-64的2.5公斤推力到，最新的12公斤推力。这一切都是广大涡喷自制爱好者努力研究的结果 做为自制涡喷的原型机，可能现在你打算自制涡喷时，不用选择制作fd3-64，因为它毕竟是98年的产品，现在的国外爱好者的通过改进设计，自制涡喷已经达到12公斤推力。推重比10左右。 但不要认为它已过时，而一无用处，因为fd3-64的制作理论，让你在家哩打造涡喷成为了现实，不用去担心没有航空发动机制造厂的专用设备，因为日常生活中你能找到相应的材料来加工。同时，作者打破迷信专业厂家的思想，自己开动脑筋，用中国人的话说，就是想尽一切土办法，在科学的理论指导下制成了能用于航模的喷气发动机。他的成功，同时也鼓励了更多的爱好者参与到自制涡喷的研究与发烧行列中来，大大提高了自制涡喷的推力，这是一种挑战与锻炼。同时我们也可以参考fd3-64的制作加工部件过程，敢于根据自己的条件，在科学理论指导下，改进加工方法。但是fd3-64毕竟是过时的设计，它的木头压气轮需要碳纤加强，加上效
涡轮喷气发动机
涡轮喷气发动机(Turbojet)（简称涡喷发动机）是一种涡轮发动机。特点是完全依赖燃气流产生推力。通常用作高速飞机的动力。油耗比涡轮风扇发动机高。 涡喷发动机分为离心式与轴流式两种，离心式由英国人弗兰克·惠特尔爵士于1930年取得发明专利，但是直到1941年装有这种发动机的飞机才第一次上天，没有参加第二次世界大战，轴流式诞生在德国，并且作为第一种实用的喷气式战斗机Me-262的动力参加了1944年末的战斗。 相比起离心式涡喷发动机，轴流式具有横截面小，压缩比高的优点，但是需要较高品质的材料——这在1945年左右是不存在的。当今的涡喷发动机均为轴流式。 一个典型的轴流式涡轮喷气发动机图解（浅蓝色箭头为气流流向） 图片注释: 1 - 吸入, 2 - 低压压缩, 3 - 高压压缩, 4 - 燃烧, 5 - 排气, 6 - 热区域, 7 - 涡轮机, 8 - 燃烧室, 9 - 冷区域, 10 - 进气口目录 1 结构 一个典型的轴流式涡轮喷气发动机图解（浅蓝色箭头为气流流向）图片注释: 1 - 吸入, 2 - 低压压缩, 3 - 高压压缩, 4 - 燃烧, 5 - 排气, 6 - 热区域, 7 - 涡轮机, 8 - 燃烧室, 9 - 冷区域, 10 - 进气口 1.1 进气道 1.2 压气机 1.3 燃烧室与涡轮 1.4 喷管及加力燃烧室 2 使用情况 3 基本参数 结构
离心式涡轮喷气发动机的原理示意图 图片注释: 顺时针依次为: 离心叶轮（压缩机），轴，涡轮机，喷嘴，燃烧室 轴流式涡轮喷气发动机的原理示意图 图片注释: 顺时针依次为: 压缩机，涡轮机，喷嘴，轴，燃烧室 进气道 轴流式涡喷发动机的主要结构如图，空气首先进入进气道，因为飞机飞行的状态是变化的，进气道需要保证空气最后能顺利的进入下一结构：压气机（compressor）。进气道的主要作用就是将空气在进入压气机之前调整到发动机能正常运转的状态。在超音速飞行时，机头与进气道口都会产生激波（shockwave），空气经过激波压力会升高，因此进气道能起一定的预压缩作用，但是激波位置不适当将造成局部压力的不均匀，甚至有可能损坏压气机。所以一般超音速飞机的进气道口都有一个激波调节锥，根据空速的情况调节激波的位置。 离心式涡轮喷气发动机的原理示意图图片注释: 顺时针依次为: 离心叶轮（压缩机），轴，涡轮机，喷嘴，燃烧室 两侧进气或机腹进气的飞机由于进气道紧贴机身，会受到附面层（boundary layer，或邊界層）的影响，还会附带一个附面层调节装置。所谓附面层是指紧贴机身表面流动的一层空气，其流速远低于周围空气，但其静压比周围高，形成压力梯度。因为其能量低，不适于进入发动机而需要排除。当飞机有一定迎角（angle of attack，AOA）时由于压力梯度的变化，在压力梯度加大的部分（如背风面）将发生附面层分离的现象，即本来紧贴机身的附面层在某一点突然脱离，形成湍流。 湍流是相对层流来说的，简单说就是运动不规则的流体，严格的说所有的流动都是湍流。湍流的发生机制、过程的模型化现在都不太清楚。但是不是说湍流不好，在发动机中很多地方例如在燃烧过程就要充分利用湍流。 压气机 压气机由定子（stator）叶片与转子（rotor）叶片交错组成，一对定子叶片与转子叶片称为一级，定子固定在发动机框架上，转子由转子轴与涡轮相连。现役涡喷发动机一般为8－
涡轮喷气发动机制作图结构设计
涡轮喷气发动机制作图结构设计 注意事项：个人自制涡喷是一项能力挑战，不建议无机械基础及未成年人尝试！！另外在此申明：本资料如用于商业产品开发，请自行解决相关版权。谢谢合作！！！另外，制作中一定要有安全意识，！！！切记与高速运转物体，与火打交道，安全第一！ 安全守则： 涡喷的制作不同于其他模型，由于涡喷在高温与高速条件下工作 如果你不想被当成烤鸭请注意下面的事项！！ 1.别被火喷成烤鸭，玩火要有科学知识指导。 2.涡轮一定要作动平衡才能用。
3.无论如何不要在共公场合试发动机，很多人围观不是好事。 4.涡轮转速高达70000转每分以上，没机械基础不要去试！！ 5.发动机试运与工作中，永远不要站在涡轮的两侧正对位，以免涡轮发生事故时，钢片高速飞出，象子弹一样，危及生命！！ 特别提醒!做涡喷一定要有机加工与材料常识，了解金属，火灾,爆炸原理，等安全知识，安全第一。 涡喷自制问题解答： 1:.发动机如何自己设计？到哪里找材料，价钱如何？ 模型用的发动机不是大的发动机的按比列缩小，任何试图这样做都很可能是失败。值得推荐的是英国人-Kurt Schreckling设计的FD3-64航模涡喷发动机的设计，开创了小型发动机设计先河，用一个简单方法制作的放射式压气机，环型燃烧室，一个用简单方法制做出来的涡轮，达到了良好的效果。他的理念已被最新改进的各种新的设计所证实，并且都是以他的设计为基础进行的提炼。数字显示，许多爱好者根据他的著作理论，成功地将发动机用在了航模上。
涡轮喷气发动机材料为不锈钢为主，材料成本很低，如果从材料本身的价值来说，以广州为例，也就100元上下，但由于个人爱好者，有些可能无机床，氩弧焊的话，到外面加工的人力成本会贵过材料费。但也无妨。再就是如果有认识不锈钢加工厂的话，找到边角料足矣做一台涡轮,如果你想省事些，可以用涡轮增压器上的压气轮来代替木头的压气轮。。 2.涡轮容易加工吗,没专业设备如何做动平衡？ 涡轮是由型号为301,2.5mm不锈板剪口弯成，用一个小电钻配小砂轮可以打磨出翼型即可，关键的动平衡测试，记住这一点很重要！！否则会导致发动机解体！！是用我们的大拇指与食指来感觉振动。灵敏度相当高。足以完成涡轮的动平衡调试。 3.散热与轴承问题 压缩空气将穿过轴套为轴承提供冷却，轴承为简单的滚珠轴承，用自身的压缩空气压油提供油雾润滑。可以用透平油，或低粘度的机械润滑油。 FD3-64的设计合理的利用压气机的空气，将温度控制在600度以下，从而保证各部件的强度。 在运行中我们要注意发动机的温度不能超高。
涡喷发动机的工作原理
1.涡喷发动机的工作原理？ 涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。 2.涡轮发动机的特征，什么是燃气涡轮发动机的特性？发动机特性分哪几种？ 特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。 发动机的特性：燃气涡轮发动机的推力和燃油消耗率随发动机转速、飞行高度和飞行速度的变化规律叫发动机特性。发动机特性分为：保持飞机高度和飞机速度不变的情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性。 3.净推力和总推力 根据牛顿第2，第3定律，气流进入发动机和离开发动机的动量发生变化，产生推力。 净推力：取决于离开发动机的燃气动量与进来的空气动量加进来的燃油动量。净推力还包括喷管出口的静压超过周围空气的静压产生的推力。Fn=Qma(Vj-Va)+Aj(Pj-Pam) 总推力：是指当飞机静止时发动机排气产生的推力，包括排气动量产生的推力和喷口静压和环境空气静压之差产生的附加推力。Fg=Qma(Vj)+Aj(Pj-Pam)。 正常飞行时，压气机、扩压器、燃烧室、排气锥产生向前推力，涡轮、尾喷口产生向后的推力。 4.影响热效率的因素？ 热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。影响因素有：加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比，压气机效率和涡轮效率。加热比、压气机效率和涡轮效率增大，热效率也增大。压气机增压比提高，热效率增大，当增压比等于最经济增压比时，热效率最大，继续提高增压比，热效率反而下降。热效率也称做内效率。 5.进气道的作用？什么是进气道总压恢复系数？ 一是尽可能多的恢复自由气流的总压并输送该压力到压气机，这就是冲压恢复或压力恢复；二是提供均匀的气流到压气机使压气机有效地工作。进气道出口截面的总压与进气道前方来流的总压比值，叫做进气道总压恢复系数，该系数是小于1的数值，表示进气道的流动损失。 6.进气道冲压比的定义，影响冲压比的因素？ 进气道的冲压比是：进气道出口处的总压与远方气流静压的比值。冲压比越大，说明空气在压气机前的冲压压缩程度越大，影响冲压比因素：流动损失，飞行速度和大气温度。（大气密度、高度、发动机转速）：当大气温度和飞行速度一定时，流动损失大，则冲压比下降；当大气温度和流动损失一定时，飞行速度越大，则冲压比增加；当飞行速度和流动损失一定时，大气温度上升，则冲压比下降。 7.压气机分哪两种？目前燃气涡轮发动机中常采用哪一种，为什么？ 离心式和轴流式。目前燃气涡轮发动机中常采用轴流式压气机。这是因为轴流式压气机具有下述优点：总的增压比高，压气机效率高，单位面积的流通能力高，迎风面积小，阻力小。缺点：单级增压比低，结构复杂 离心式优点：单级增压比高，压气机稳定工作范围宽，结构简单可靠，重量轻，长度短，起动功率小，缺点：流动损失大，效率低，单位面积的流通能力低，迎风面积大，阻力大 8.进口导向叶片的功能是什么？决定进入压气机叶片气流攻角的因素是什么？ 为了保证压气机工作稳定，有的在第1级工作叶轮前还有一排不动的叶片称为进口导向叶片。其功能是引导气流的流动方向产生预旋，使气流以合适的方向流入第1级工作叶轮。决定因素是：工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向），压气机的转速。 9.简要说明空气在多级压气机中的流动。 基元级的叶栅通道均是扩张形的。在叶轮内，绝对速度增大，相对速度减小。同时，总压、静压和总温、静温都升高；在整流器内，绝对速度减小；静压和静温升高，总压略有下降，总温保持不变。由此可见，空气流过基元级时，不仅在叶轮内受到压缩，而且在整流器内也受到压缩。
微型涡轮喷气发动机
产品名称: 微型涡轮喷气发动机 规格型号: 包装说明: 多种规格和型号的微型喷气发动机，推力60kg，40kg，12kg，6kg，能满足不同需要。 本实用新型涉及的一种微型涡轮喷气发动机，它包括有外壳、轴承、转轴、进气外定子、进气定子、轴套、尾排气定子、整流罩、尾轴螺母、排气定子、排气叶轮、控制装置，它还包括有前轴螺母、大轴套、燃烧室，所述转轴的前轴伸端和后轴伸端设有外螺纹，在转轴的前轴伸端的外螺纹上旋有前轴螺母，并且在转轴上向后依次设置有进气叶轮、轴套、一对支撑轴承、轴套、排气叶轮，在后轴伸端的外螺纹上旋有尾轴螺母，所述进气叶轮和排气叶轮与转轴相固定连接；由于采用了本设计方案，提高了航模发动机推动力，大大提高了航模飞行的性能，拓展了航模在现代战争、军事演习和提高军事演练技能上发挥其重要的作用 20CM的涡扇发动机存在使用型号，但全是军用型号，用于某些巡航导弹的。也正因为如此，具体的数值保密，无法知道。但两位工程师大概估算了一下，根据构型不同，最大推力应当在200磅（离心式压气机构型），至400磅（轴流式压气机构型）之间。 航模协会的人说，用于航模的涡喷发动机口径4-8厘米。最大推力20-40公斤，相当吓人。他有一架装备4.3厘米口径涡喷发动机的模型，自重1.6公斤，最大飞行速度可达350公里/小时。 30厘米直径，10000牛？差不多一吨的推力？ 双路式涡轮喷气发动机 百科名片 涡轮发动机 涡轮发动机通过增加空气流过发动机的速度来产生推力。它包括进气道，压缩器，燃烧室，涡轮节，和排气节。
如图1 涡轮发动机相比往复式发动机有下列优点：振动少，增加飞机性能，可靠性高，和容易操作。
涡轮发动机类型
涡轮发动机是根据它们使用的压缩器类型来分类的。压缩器类型分为三类：离心流式，轴流式，和离心轴流式。离心流式发动机中进气道空气是通过加速空气以垂直于机器纵轴的方向排出而得到压 缩的。轴流式发动机通过一系列旋转和平行于纵轴移动空气的固定翼形而压缩空气。离心轴流式设计使用这两类压缩器来获得需要的压缩。 空气经过发动机的路径和如何产生功率确定了发动机的类型。有四种类型的飞机涡轮发动机-涡轮喷气发动机，涡轮螺旋桨发动机，涡轮风扇发动机和涡轮轴发动机。涡轮喷气发动机
涡轮喷气发动机包含四节：压缩器，燃烧室，涡轮节，和排气节。压缩器部分空气以高速度通过进气道到达燃烧室。燃烧室包含燃油入口和用于燃烧的点火器。膨胀的空气驱动涡轮，涡轮通过轴连接到压缩器，支持发动机的运行。从发动机排出加速的排气提供推力。这是基本应用了压缩空气，点燃油气混合物，产生动力以自维持发动机运行，和用于推进的排气。 涡轮喷气发动机受限于航程和续航力。它们在低压缩器速度时对油门的反应也慢。涡轮螺旋桨发动机
涡轮螺旋桨发动机是一个通过减速齿轮驱动螺旋桨的涡轮发动机。排出气体驱动一个动力涡轮机，它通过一个轴和减速齿轮组件连接。减速齿轮在涡轮螺旋桨发动机上是必须的，因为螺旋桨转速比发动机运行转速低得多的时候才能得到最佳螺旋桨性能。涡轮螺旋桨发动机是涡轮喷气发动机和往复式发动机的一个折衷产物。涡轮螺旋桨发动机最有效率的速度范围是250mph到400mph（英里每小时），高度位于18000英尺到30000英尺。它们在起飞和着陆时低空速状态也能很好的运行，燃油效率也好。涡轮螺旋桨发动机的最小单位燃油消耗通常位于高度范围25000英尺到对流层顶。涡轮风扇发动机
涡轮风扇发动机的发展结合了涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机的一些最好特征。涡轮风扇发动机的设计是通过转移燃烧室周围的次级气流来产生额外的推力。涡轮风扇发动机旁路空气产生了增强的推力，冷却了发动机，有助于抑制排气噪音。这能够获得涡轮喷气型发动机的巡航速度和更低的燃油消耗。 通过涡轮风扇发动机的进气道空气通常被分成两个分离的气流。一个气流通过发动机的中心部分，而另一股气流从发动机中心旁路通过。正是这个旁路的气流才有术自制涡喷引擎
涡轮发动机精品 如果你也渴望有这么一个自制的涡喷引擎的话，就往下看吧！ 有关DIY航模脉冲式喷气发动机 脉冲式喷气发动机结构简单，加工方便，并比普通内燃机发动机高的燃烧效，因此适用于各种航空，海模，车辆模中。你也可以自己设计做成喷气助动车辆。本手册将从原理开始，教你如何打造出自己的喷气发动机。 原理结构介绍 脉动喷气发动机工作时，首先把压缩空气打入单向阀门，或使发动机在空中运动，这时便有气流进入燃烧室，然后油咀喷油，火花塞点火燃烧。这时长尾喷管在燃气喷出后，由于燃气流的惯性作用，虽然燃烧室内的压强同外面大气的压强相等，仍会继续向外喷，
所以在燃烧室内造成空气稀薄的现象，使压强显著降低到小于大气压，于是空气再次打开单向活门流入燃烧室，喷油点火燃烧，开始第二个循环。这样周而复始，发动机便可不断地工作了。这种发动机由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快，一秒钟大约可达40～50次。 脉动式发动机在原地可以起动，构造简单，重量轻，造价便宜。这些都是它的优点。但它只适于低速飞行（速度极限约为每小时640～800公里），飞行高度也有限，单向阀门的工作寿命短，加上振动剧烈，燃油消耗率大等缺点，使得它的应用受到限制。 第一章如何设计自己的发动机 设计参数： 1. 油气比 喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力，根据油品的爆炸极限， 燃油与空气重量比，一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。 2.喷气频率， 喷气发动机喷气频率与机身长度有关，同一直径下，机身越长频率越低。 2. 机身直径与长度比L/D 发动机长度与直径是发动机设计的重要步聚，长度与比直径一般在10-17。 再上原理图：
“超影”微型涡轮喷气发动机
项目名称： “超影”微型涡轮喷气发动机 来源： 第十一届“挑战杯”国赛作品 小类： 机械与控制 大类： 科技发明制作A类 简介： “超影”微型涡轮喷气发动机结合机械、材料科学、运动控制、流体力学等多学科理论， 进行技术创新与综合设计，完成了微型离心压气机，微型蒸发管式环形燃烧室，微型轴流涡轮，保形通道式扩压器以及微型控制器等的设计，用仅仅20个零部件就实现了发 动机8一级的推重比。“超影”可以直接装备到高级喷气航模、应急和科学实验平台以及高速靶机、微小型导弹等微小型无人武器系统，同时，以本作品为基础可以发展出用于分布式能源的发电装置和大飞机必备的APU核心组件。随着本作品工程化、产业化的推进必将产生良好的经济和社会效益。(收起) 详细介绍： 本作品旨在通过设计一台微型涡轮喷气发动机——“超影”，并将其改进发展成为飞行验 证机型，促进该微型发动机在微小型无人机方面的应用，推进产业化。“超影”可以直接 装备到高级喷气航模、应急和科学实验平台以及高速靶机等微小型无人武器系统，同时，以本作品为基础可以发展出用于分布式能源的发电装置和大飞机必备的APU核心组件。 随着本作品工程化、产业化的推进必将产生良好的经济和社会效益。微型涡轮喷气发动机涉及了微型涡轮发动机总体设计、机械、材料科学、运动控制、流体力学等多学科理论，“超影”的研制中通过技术创新，解决了微型化所带来的零部件气动、结构以及控制 系统设计等方面的部分技术难题，形成了多项专利技术。“超影”微型涡轮发动机采用了先进的保形通道式扩压器、微型发动机热管理与微型控制器等技术，并采用创新技术对发动机匹配进行工作调试。对压气机、燃烧室、涡轮等主要部件及总体设计的多次改进，使“超影”达到了85N的推力，实现了8一级的推重比。“超影”微型涡轮发动机已经替换某模型飞机的活塞发动机，进行了飞行验证，积累了对现有无人机进行发动机直接换装的经验，可以大大加速我国无人机性能提升。通过上述内容的研究获得了动力强劲的微型涡轮喷气发动机，它能够给微型飞行器带来真正日行万里的速度。(收起) 作品专业信息 设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标 为了突破微型涡轮发动机在部件气动设计、发动机控制、结构设计和加工制造工艺等方面存在的技术难题，促进微型涡轮发动机在微小型飞行器、分布式发电系统、辅助动力装置等方面的应用，推进微型涡轮发动机的产业化进程，我们设计制作了“超影”微型涡 轮发动机，并将其发展成为飞行验证机型。本作品主要工作内容包括：微型涡轮发动
小型涡喷发动机制造材料总结复习过程
小型涡喷发动机制造 材料总结
小型涡喷发动机制造材料总结 我是王开心，欢迎大家加入CHNJET中国喷气爱好者原地！介于大家对小型涡喷发动机的热爱以及对制造一个属于自己小型涡喷发动机的追求，在此我写下这点总结以备大家在制造和生产小型涡喷发动机的过程中对于制造材料产生疑惑时做以参考，同时在这里也纠正一些刚刚了解到涡喷发动机和金属材料的朋友们的一个直观错误：选择耐高温材料并不单单只看这个金属材料的熔点，而是应多方面考虑到这个金属材料的蠕变强度，热疲劳性，高温抗氧化性以及高温下金属会产生晶粒长大效应等等因素。 相关名词的解释说明——晶粒长大效应：晶粒长大是金属的一种缺陷，晶粒越大，晶界越少，晶界少了金属各部分抵御外界的能力就变小了，因此晶粒长大效应是判断金属在高温下性能好坏的重要指标。 大家在制造小型涡喷发动机的过程中最能接触到的金属材料我总结为以下几种：304不锈钢，316L不锈钢，310S不锈钢，NAS800，NAS600和K418耐高温合金。下面对上述几种材料在加工和生产中容易遇到的问题和使用中容易遇到的问题做以介绍。 首先304不锈钢，316L不锈钢，310S不锈钢，NAS800，NAS600都属于“奥氏体不锈钢”奥氏体不锈钢具有很高的耐蚀性，良好的冷加工性和良好的韧性、塑
性、焊接性和无磁性，下面我们就来分析一下这几种金属在制造微型涡喷发动机时所要了解到的一些特性。 SUS304 304不锈钢介绍：304不锈钢由于含碳量较低，因而有良好的加工成型性和抗氧化性，同时该钢具有良好的焊接性能，适用于各种方法的焊接（备注：该钢焊接后不需进行热处理工艺）。 304不锈钢的抗氧化特性：1,该钢在700-800℃氧化时具有优异的抗氧化性能，属于完全抗氧化级。2,该钢在900℃时表面形成的氧化膜开始脱落，属于抗氧化级。3,该钢在1000℃时属于次抗氧化级。304不锈钢管最高使用温度在750度-860度但是，实际上达不到860度这么高。450度时有个临界点，情况如下：304不锈钢不易保持在450到860度，因为在450度以上的时候，会稀释碳周围的铬,形成碳化铭，造成贫铬区，从而改变不锈钢性能材质；而且，450的温度外加屈服力会使得奥氏体向马氏体转化。说简单通俗一点，经常在450度以上环境下使用，304不锈钢的性能和结构都发生变化。 总结得出：304不锈钢在900℃以下的热空气中具有稳定的抗氧化性，同时在900℃时304不锈钢具有较小的晶粒尺寸，在800-1000℃时产生了奥氏体晶粒长大效应，加温为1000℃时，晶粒的平均截距开始增大。所以在制造小型涡喷发动机时如果设计温度在600-900℃时不建议长期使用304不锈钢。但是，在模友制造过程中
自制涡喷引擎详解(不可多得)
原理介绍 脉冲式喷气发动机结构简单，加工方便，并比普通内燃机发动机有高的燃烧效，因此适用于各种航空，海模，车辆模中。你也可以自己设计做成喷气助动车辆。 脉动喷气发动机工作时，首先把压缩空气打入单向阀门，或使发动机在空中运动，这时便有气流进入燃烧室，然后油咀喷油，火花塞点火燃烧。 这时长尾喷管在燃气喷出后，由于燃气流的惯性作用，虽然燃烧室内的压强同外面大气的压强相等，仍会继续向外喷，所以在燃烧室内造成空气稀薄的现象，使压强显著降低到小于大气压，于是空气再次打开单向阀门流入燃烧室，喷油点火燃烧，开始第二个循环。这样周而复始，发动机便可不断地工作了。 这种发动机由进气到燃烧、排气的循环过程进行得很快，一秒钟大约可达40～50次。 编辑本段发动机特点 脉动式发动机在原地可以起动，构造简单，重量轻，造价便宜。这些都是它的优点。但它只适于低速飞行（速度极限约为每小时640～800公里），飞行高度也有限，单向阀门的工作寿命短，加上振动剧烈，燃油消耗率大等缺点，使得它的应用受到限制。 编辑本段设计参数 1. 油气比 喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力，根据油品的爆炸极限， 燃油与空气重量比，一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。 2.喷气频率， 喷气发动机喷气频率与机身长度有关，同一直径下，机身越长频率越低。 3.
为了雾化燃料，空气在缩小部速度加大，因此进气通道被设计为喇叭状，也称为空气节流阀。 9.如何设计自己的发动机 一、首先确定发动机的推力， 根据上述公式，以实际油气进入系数X=0.75计算简化得到 发动机推力与尾喷截面积的关系，设计公式为 F（磅）=4.2磅*平方英寸（喷管面积） 或者是： F（牛顿）=2.65牛*平方厘米 （一千克力=9.8牛顿） 根据外国的设计为列： 如果要制作产生25磅推力的发动机，25/4.2 = 5.95 s平方英寸得到尾喷管直径约2.75英寸。 阀孔的面积为5.95*0.6552=3.9平方英寸。（这里系数0.6552设计者计算是取经验值） 由于阀加工形状的限制，那么单向阀的截面积可用3.9/0.55 = 7.1 sqr inc，，以阀上开十个孔计算每个孔的面积为0.39 sqr inc，燃烧室截面积与单向阀的面积大致相同，能装进单向阀。 喷管长度可简化计算 L=5.95*3.88+18.66 = 41.8，留余量，可取50 英寸,如果喷管尾部采用扩张部分，长度为0.2*41=8，总长50的情况下，那么实际尾喷管长为50-8=42英寸. 最小空气入口面积为阀孔面积，即3.9平方英寸 国外P-90发动机实验数据（供参考） 各参数如下 V = 2.9 litre fc = 6.7 gram/sec f = 150 Hz va = 258 m/s F = 85 Newton 编辑本段安全守则 涡喷的制作不同于其他模型，由于涡喷在高温与高速条件下工作 如果你不想被当成烤鸭请注意下面的事项！！ 1.别被火喷成烤鸭，玩火要有科学知识指导。 2.，涡轮一定要作动平衡才能用。 3.无论如何不要在共公场合试发动机，很多人围观不是好事。 4.涡轮转速高达70000转每分以上，没机械基础不要去试！！