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单转子、双转子、三转子

 q1338 2016-10-25
技术·发现·幻梦
 

单转子、双转子、三转子

 

这就是网友说的单轴、双轴、三轴的问题。

早期的轴流式喷气发动机大多是单轴的,又称单转子的。它把压气机和涡轮固定在同一个主轴上。在压气机和涡轮的中间是燃烧室,又称火焰筒。高温高压的燃气推动涡轮以上万转的转速旋转,同时带动压气机也以这个速度旋转,压缩空气。单转子(单轴)发动机结构简单,但压缩效率有限,而且耗油率高。

后来,人们把压气机分成了两部分,即低压压气机和高压压气机;同时,把涡轮也分成了两部分:即高压涡轮和低压涡轮。高压涡轮和高压压气机用一根空心轴连起来,低压涡轮和低压压气机用一根细点儿的轴连在一起,穿在空心轴里面。

 

单转子、双转子、三转子

 
强5攻击机

 

这样做的结果就是高压压气机和低压压气机可以用不同的转速旋转,工作效率大为提高。举例说:在轰六轰炸机上安装的涡喷8发动机就是单转子的(即单轴),在歼六歼击机和强5强击机上安装的涡喷6发动机也是单转子的(即单轴)。而在歼7歼击机上安装的涡喷7发动机就是双转子(即双轴)发动机。

目前,美国、俄罗斯、法国的主流军用和民用发动机大都是双转子(即双轴的),只有英国罗尔斯·罗伊斯公司的几款大发动机,像遄达700800900系列是三转子的(俗称三轴的)。

 

单转子、双转子、三转子

 

歼-6战斗机

 

为什么采用三轴式或称三转子呢?

因为涡扇发动机在压气机前面又多了一级风扇。它同压气机、涡轮一样是高速旋转的叶片。那么它应该与谁同轴同速呢?

一般来讲,风扇与低压压气机同轴同速,也就是采用双轴体制。然而这又产生了一个效率不高的问题。罗·罗公司干脆把风扇轴也独立出来,同另一组低压涡轮连起来,于是三转子(或三轴)发动机就诞生了。

三轴提高了效率,发动机推力大增,燃油消耗也节约了不少。但带来一个大问题,三根轴,一根套一根,在高速旋转时如何能保证强度。

罗·罗用自己的独门技术解决了这个问题。然而美国的普拉特·惠特尼公司和GE公司颇为不屑,仍然沿用自己的双转子(即双轴)技术路线。目前,双轴(双转子)和三轴(三转子)发动机就这样平行地发展着。

另外,该网友如对PW4000的研发情况和详细技术数据有兴趣。我将另贴介绍。

 

宋宜昌

(本贴部分内容由大劳提供)

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