中国航空发动机行业发展历程及未来十年市场发展空间预测.docx
《中国航空发动机行业发展历程及未来十年市场发展空间预测.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国航空发动机行业发展历程及未来十年市场发展空间预测.docx(9页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、中国航空发动机行业发展历程及未来十年市场发展空间预测一、航空发动机发展历程1.1活塞式发动机时代(1903-1945)活塞发动机首次应用于飞行器并成功飞行:1903年,莱特兄弟把一台改装过的4缸、水平直列式水冷发动机使用到“飞行者一号”飞机上进行飞行试验,发动机的功率仅为8.95kW,重量却有81kg,功重比为0.11kW/daN。这次留空时间12s、飞行距离为36.6m的短暂飞行,是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气的飞行器的成功飞行。两次世界大战推动活塞式发动机迅速发展,并在二战结束前后达到了技术的顶峰。发动机功率从近10kW提高到2500kW左右,功率重量比从0.
2、11kW/daN提高到1.5kW/daN,飞行高度达15000m,飞行速度从16km/h提高到近800km/h。20世纪30-40年代,活塞式发动机迎来全盛时期:这个时期活塞式发动机与螺旋桨构成了所有战斗机、轰炸机、运输机和侦察机的动力装置。著名的活塞式发动机有:英国的梅林V型12缸液冷式发动机,功率1120kW,用于“飓风”、“喷火”和“野马”战斗机;美国普拉特惠特尼公司的“黄蜂”系列星形气冷发动机,气缸7-28个,功率970-2500kW。然而带螺旋桨的活塞式发动机(800km/h以下)限制了飞行速度的提高。由于发动机功率与飞行速度的三次方成正比,速度提高,发动机功率急剧增大,而飞机难以承
3、受通过增加汽缸数目来增大功率所带来的重量负荷。第二次世界大战之后,活塞式发动机逐渐失去了航空领域的霸主地位。1.2喷气式发动机时代(1939-至今)喷气发动机面世:1913年,无压气机式空气喷气发动机面世。喷气式发动机是一种直接反作用推进装置,空气和燃料经增压燃烧后以高速喷出而直接产生反作用推力。由于喷气发动机没有了限制飞行速度的螺旋桨,而且单位时间流入发动机的空气流量比活塞式发动机大得多,从而能产生很大的推力,使飞机的飞行速度得到极大的提高。1913年,法国工程师雷恩罗兰获得第一个喷气发动机专利,属于无压气机式空气喷气发动机,与后来的冲压发动机基本相同。压气机有离心式、轴流式、组合式等多种,
4、由后面的燃气涡轮带动,所以这类发动机又称为涡喷发动机。1939年,第一架装有涡喷发动机的飞机成功首飞。1937年,惠特尔研制出世界上第一台离心式涡喷发动机,试验达到推力200daN;1938年,奥海因试验了采用轴-离心组合式压气机的HeS3涡喷发动机,推力400daN,推力重力比1.12;1939年,装在德国亨克尔公司的He178飞机上成功首飞,成为世界上第一架试飞成功的涡喷发动机。涡轮喷气发动机战后迅速发展:20世纪50年代,加力式涡喷发动机应运而生。二战中涡喷发动机和飞机尚处于试验阶段,并没有发挥很大作用,直到战后特别是20世纪50年代开始迅速发展。战后第一批装备部队使用的喷气式战斗机是1
5、944年美国制造的F-80和1946年苏联制造的米格-9。飞机速度达到声速以后,为了突破“声障”,在涡喷发动机上加装了加力燃烧室,它可以在短时间内提高推力使战斗机继续向高空高速发展。1958年美国推出F-104战斗机,最大飞行马赫数2.2,使用升限17.68km。同时出现动力为J79单转子加力式涡喷发动机,最大推力7020daN,推重比4.63。涡喷发动机在军用战斗机上广泛应用的同时,也被轰炸机、运输机、旅客机和侦察机等相继应用。随后在20世纪50-60年代研制出了加力式涡喷发动机,其性能参数水平为:涡轮前燃气温度950-1100,推重比4.5-5.5,不加力耗油率0.9-1.0kg/(daN
6、h),加力耗油率2.0kg/(daNh)左右。加力式涡喷发动机的结构不复杂且增加的结构重量不多,却能高效地提高了发动机的推重比。随后发展出的涡扇发动机,推重比高、油耗率低、机动性强,逐渐取代涡轮喷气发动机。涡扇发动机与涡喷发动机的区别在于风扇,风扇出口气流分成两股,通过内外两个环形涵道流过发动机。外涵空气经过涵道直接排出,由于涡扇发动机总空气流量大,排气速度低,所以与涡喷发动机相比,推力大,推进效率高,耗油率低。涡扇发动机实质上仍属于直接反作用式涡喷发动机。涡扇发动机先发展民用后发展军用:世界上第一台运转的涡扇发动机是德国戴姆勒-奔驰于1943年4月研制的DB670。世界上第一种批量生产的涡扇
7、发动机是英国1959年定型的康维,用于VC-10、DC-8和波音707客机,耗油率比同时期的涡喷发动机低10%-20%。此后,民用发动机主要在在高涵道比方向发展,20世纪70年代第一代推力在20000daN以上的高涵道比(4-6)涡扇发动机投入使用,开创了大型宽体客机的新时代。后来,又发展出推力小于20000daN的不同推力级的高涵道比涡扇发动机,广泛用于各种干线和支线客机。军用主要为低涵道比加力涡扇发动机,按照欧美的“五代”划分方法:第一代航空发动机出现在20世纪50年代,以英国的康维发动机、美国的JT3D发动机为代表,推重比在2左右。第二代航空发动机出现在20世纪60年代,以英国的斯贝MK
8、202和美国的TF30发动机为代表,推重比在5左右。第三代航空发动机出现在20世纪70-80年代,以美国的F100、F110、F404,欧洲的RBl99、M88-3,苏联的RD-33和AL-31F发动机为代表,推重比在8左右。其中F100装备了F-15,F110装备了F-16,F404装备了F-18,RBl99装备了“狂风”,RD-33装备了米格-29,AL-31F装备了苏-27。第四代航空发动出现在20世纪90年代,以美国的F119和欧洲的EJ200发动机为代表,推重比在10以上。其中F119装备了F-22,EJ200装备了“台风”。第五代航空发动机出现在21世纪初,以美国的F135发动机和
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国 航空发动机 行业 发展 历程 未来十年 市场 空间 预测
限制150内