航空發動機為飛機飛行提供動力的發動機。發動機研發的特點是技術難度大,成本高,周期長。發動機對飛機的性能和飛機研制的成敗與進度有著決定性的影響。而且發動機技術具有良好的兩用特性,對國防和國民經濟意義重大。
發動機研發的特點是技術難度大,成本高,周期長。發動機對飛機的性能和飛機研制的成敗與進度有著決定性的影響。而且發動機技術具有良好的兩用特性,對國防和國民經濟意義重大。因此,世界上幾個能夠自主研制先進航空發動機的國家,都把發展航空發動機作為國策,把發動機技術列為國家和國防的關鍵技術,給予大量的投入,保證發動機相對自主的領先發展,嚴格禁止關鍵技術的出口。壹些航空發動機後工業國家也制定了重大技術發展計劃,試圖建立自主研制或參與國際合作研制先進航空發動機的能力。
現代航空發動機主要有兩種:活塞式發動機和噴氣式發動機。低速、小型、短途飛機常用“活塞式發動機”;噴氣發動機通常用於高速、大型(中型)和遠程(中型)飛機。無論哪種類型,當用作航空發動機時,其基本要求可概括如下:
首先,功率重量比很大
飛機的任何部件都應該在滿足使用要求的前提下,盡可能地減輕重量。對於發動機來說,既要保證足夠的動力,又要保證重量輕。衡量發動機功率和重量的標準是“功率重量比”。即發動機產生的功率與發動機重量的比值。“功率重量比”越大,同等功率下發動機越輕。
活塞發動機的功率重量比單位是“馬力/千克”;對於噴氣發動機,是推力(牛頓)/重量(牛頓),沒有單位。
第二,油耗小
發動機省油與否是飛機使用的重要經濟指標。評價壹臺發動機的經濟性,常以“油耗率”為標準。“燃料消耗率”是指單位功率(壹牛頓或壹馬力)在壹小時內消耗的燃料重量。油耗率越小,發動機越省油。
三是迎風面積小
航空發動機要在保證降功率的前提下,努力做到更小。尺寸小可以使發動機占用的空間小,有利於飛機裝載人員、貨物和設備。在體積大小上,要努力減少“迎風面積”,以減少空氣阻力。
四是工作安全可靠,使用壽命長
飛機在空中飛行的安全性是由各部件的可靠工作來保證的。要維持飛行,發動機必須始終處於可靠狀態。因此,發動機的可靠性非常重要。為了保證發動機的安全可靠運行,必須精心設計,選擇合適的材料,嚴格規範工藝。發動機裝配完成後,進行“試車”,在“試驗臺”上模擬各種海拔條件。裝上飛機後,會有試運行。只有確定所有規定指標都滿足要求,飛機才能飛行。為了保證飛機在任何時候都處於可靠的狀態,在整個使用過程中要定期對發動機進行檢查和維護。
在保證發動機可靠性的前提下,要求發動機的“長壽命”。這是發動機經濟性的另壹個指標。使用壽命長,可降低使用成本,節約原材料。
發動機壽命有“翻新壽命”和“使用壽命”兩種。“翻新壽命”是指兩次翻新之間或新發動機開始使用到第壹次翻新之間的服務(實際工作)時間,單位為“小時”。“使用壽命”是指壹臺全新發動機從開始使用到報廢的服務(實際工作)時間,單位也是“小時”。由於設計、材料、工藝和使用條件的不同,每臺發動機的“壽命”也不同。
五、維修保養方便
維護和修理統稱為保養。這是保證發動機可靠性的壹項重要工作。發動機能否隨時處於可靠狀態,很大程度上決定了“維修”質量。保養質量影響發動機的壽命。
維護的目的之壹是發現和排除故障,並檢測、清洗和更換必要部件中的潤滑油。根據發動機工作時間的長短,保養工作壹般會根據不同的項目定期進行。“修理”僅在零件損壞時進行。因為“維修”工作量大,在飛機使用成本中占很大比例。在設計中要考慮拆卸、檢查和維修的方便性,以減少維修工作量和成本。