| 单词 | 涡轮轴发动机 |
| 释义 | 【涡轮轴发动机】 拼译：turbo-shaft engine 简称涡轴发动机，是一种航空燃气轮机，用于直升机。它将燃气轮机产生的几乎全部的可用功从动力涡轮轴上输出，通过减速器驱动直升机的旋翼。 与航空活塞式发动机相比，涡轴发动机重量轻、功率大。因此，从50年代中期以来涡轴发动机已经代替活塞式发动机成为直升机的主要动力装置。在各类航空燃气轮机中，涡轴发动机的输出功率最小，通过发动机的空气流量也最小。一般来说，通过涡喷发动机的空气流量为每秒数10～100kg，而通过涡轴发动机的空气流量仅每秒数千克至十几千克，一般不超过每秒20kg。涡轴发动机由于通过空气流量小，因而往往采用离心式压气机或轴流离心混合式压气机。涡轴发动机空气流量小，发动机直径小，但是压气机和涡轮工作时需要一定的切线速度，因此涡轴发动机的转速较高，有的转速甚至超过40000r／min。而直升机旋翼的直径比涡桨发动机螺桨的直径大得多，因此直升机旋翼的转速比螺桨的转速低得多。由此可见，涡轴发动机减速器的减速比比涡桨发动机大得多。涡轴发动机减速器的减速比有的已达到120∶1。减速器是涡轴发动机的一个主要部件。对它的设计要求是：传动机械效率高，目前已达到98%；使用寿命长、工作可靠，目前翻修寿命已达到2000h；重量轻或功率重量比大，目前大型减速器的功率重量比已达到4．4kW／kg。由于直升机经常在接近地面处飞行和悬停，地面的砂石尘土以及飞禽等杂物会被吸入发动机内，损坏发动机的零件，降低发动机性能和使用寿命。为此，在涡轴发动机的进口处必须设置进气防护装置，防止外来物被吸入发动机。对进气防护装置的要求是既能清除绝大部分的外来物，又能尽可能减少压力损失。常用的进气防护装置主要有两种类型：一种是阻拦式过滤器，它有高效清除的优点，但体积和重量均较大，压降损失也较大且需要经常进行维护。另一种是惯性分离器，它利用外来物在运动中的惯性力使之与主气流分离，并排出系统。惯性分离器能有效地分离出微小的尘砂粒子，压降损失较小，维护要求低，因此成为广泛采用的近代直升机进气防护装置。在今后较长的时期内，涡轴发动机仍将是直升机的主要动力装置。目前研制生产涡轴发动机的主要公司有：美国的艾利逊(Allison)公司、莱康明(Lycoming)公司和加雷特(Garrett)公司等，英国的罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)公司，法国的透博梅卡(Turbomeca)公司，中国的南方动力机械公司，以及前苏联的伊索托夫设计局等。涡轴发动机的发展方向与其他航空燃气轮机一样，即提高涡轮前燃气温度并相应地提高压气机的增压比以提高燃气轮机的热效率，提高各零部件的使用寿命、可维修性和工作可靠性。(北京航空航天大学朱行健教授撰) |
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