直升机发动机原理(直升机发动机)

直升机只需旋转螺旋桨就可以使几吨重的飞机飞行。YouTube频道Lesics通过网络电影《Understanding helicopter engines | Turbo shaft engine – YouTube》轻松讲解了强大的“涡轮轴发动机”如何地转动桨叶的复杂技术原理。

对于许多直升机来说，“涡轮轴发动机”被用作驱动旋转桨叶的发动机。

尝试从直升机上拆下安装在螺旋桨下方的发动机。

涡轮轴发动机是单体发动机。涡轮轴发动机是一种“喷气发动机”，重量轻，结构紧凑，输出功率高。其中，这种直升机喷气发动机的特点是将发动机的动力转换为“旋转力”的地方。

喷气发动机有多种类型。例如，用于喷气式飞机等的“涡轮风扇发动机”通过用高温/高压燃烧气体转动涡轮机来产生强大的气流来产生推力，同时，转动涡轮机中的巨大螺旋桨“风扇”并产生更大的气流也会产生通过匹配推力向前移动的力。

另一方面，用于喷气直升机的涡轮轴发动机以与喷气发动机相同的方式旋转涡轮，但它通过将几乎所有动力传递到旋翼来产生力“提升力”。此时，喷气发动机产生的喷射流很少用作飞行动力，它与涡扇发动机有很大的区别。

接下来，让我们看看引擎的内部。

“涡轮”内部的金属扇叶在许多阶段重叠，每个涡轮都有自己的作用。

当移除更多零件时，可以看到“动力轴”穿透发动机中心和后面的“动力涡轮”。这是涡轮轴发动机的核心部件。

高温/高压废气由发动机产生，废气流经涡轮机的“叶片”并使其旋转。接下来，叶片的旋转被传递到动力轴。

涡轮机叶片与飞机叶片具有相同的横截面结构。高温高压燃烧气体撞击该叶片，从而有效地旋转动力涡轮机。

此外，在叶片的尖端，“定子叶片”固定在内部。这种固定式叶片可稳定排气流量，使叶片旋转更加高效。

接下来，让我们看看燃烧燃料并产生动力的部分。到目前为止，我们一直在观察的“动力轴”和“动力涡轮机”以浅蓝色显示，橙色“燃气发生器涡轮机”表示的是在发动机内部产生动力的部分。

浅蓝色部分和橙色部分同轴排列，但各有独立的结构。结果，每个涡轮机都以相反的方向旋转，如下图所示。这是一种消除发动机内部高速旋转并稳定飞行的“陀螺效应”的装置。

轴功率通过图像左侧的动力轴向前传输。

轴动力传递到转子并旋转。

直升机可以通过旋翼或螺旋桨的旋转飞行。

接下来，让我们看看“发动机将在哪里产生“高温/高压排气”。首先，空气是从图像左侧机身外部吸入的，它被压缩机压缩并分成发动机后部并发送，

压缩机是一个空心轴。

此外，压缩机与“燃气发生器涡轮”相连。压缩机通过气体发生器涡轮的旋转获得压缩能量。

涡轮压缩的空气进入动力涡轮机两侧的“燃烧室”。

在燃烧室内，从前一级发送的中温/高压空气被折回并向前流动。通过喷射颗粒燃料，混合和燃烧，产生高压和高温废气。

然后，废气到达动力涡轮机，产生轴输出，转子旋转。

这种“离心式压缩机”安装在压缩机压缩空气的最后一部分。

通过使用离心式压缩机，在压缩从前部发送的空气并将空气输送到后燃烧室的同时改变方向。

涡轮轴发动机，采用许多先进技术。

其中之一是“回流式燃烧室”结构。

从发动机前部进入的压缩空气被送到燃烧室。

然而，空气不会直接进入燃烧室，而是流动以绕过燃烧室。

燃烧室周围有一个洞。从那里注入压缩空气以包围热排气。

这样，将中温空气注入燃烧室是为了保护发动机免受1700摄氏度高温燃烧气体的影响。

发动机中使用的金属材料无法承受这种高温。为了解决这个问题，在燃烧室内做了一个小孔“孔”和一个间隙“槽”，并通过注入压缩的低温空气，制作了一层保护层来保护发动机免受高温影响。为此，流入发动机的空气约有80%用于冷却目的。此外，通过采用回流式燃烧室，还获得了缩短发动机总长度的优点。

当发生异常时，会使用一些技术。其中之一是“压缩机失速时控制”。

一旦压缩机失速，发动机的轴输出将为零，从而造成危机。当撞击压缩机叶片的气流与叶片表面分离时，会出现这种现象。

最大的原因是“鸟直接撞击”、“空气速度降低”或“摩擦或裂缝”。然而，在气流刚刚分离的情况下，可以通过控制发动机内部的可变螺距固定翼来避免这种麻烦。

在另外一部电影中详细解释了什么是压缩机失速。