飛機發動機威力到底有多厲害?

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飛機發動機也就是常說的“航空發動機”,而航空發動機又分為軍用和民用。目前來說,戰機用航空發動機的推力最大的是F135的改進型號,其加力推力達到21噸;民用航空發動機的推力最大的是GE-90-115B,其推力達到52.4噸。力大磚飛,就是說,航空發動機的推力大了,不用在氣動佈局上下多大的功夫,就能得到預期的性能。由此可見,航空發動機的推力有大,有很大的優勢。

以現代的汽車為例,一輛車的重量在1.5噸的話,F135產生的推力就是14輛車的重量,而GE-90-115B則是34輛車的重量。由此可見,發動機的推力有多大。


此外,在上世紀額70年代,美國的黑甲蟲列車就使用了兩臺航空發動機,其時速高達296千米/小時。前蘇聯研發的SVL高速列車的時速達到250千米/小時。無論是黑甲蟲也好,SVL也罷,其時速幾乎可以趕上如今的高鐵了。而美國在1972年研發的LIMRV列車,則使用了兩臺J-52型發動機,其速度達到411千米/小時。由此可見,航空發動機的推力究竟有多大。

此外,由航空發動機衍生出來的燃氣輪機,已經成為坦克,軍艦的動力來源。作為坦克動力的燃氣輪機,可以讓71噸的M1A2最大速度達到67千米/小時。而阿利伯克驅逐艦的動力之源是著名的LM2500,4臺LM2500即可讓滿載近9000噸的驅逐艦飈到31節的航速。



F135航空發動機產生的推力可以讓重達近20噸的F35以1.6倍的聲速飛行。F135的核心機與F119的一樣,卻可以產生這麼大的推力全靠頂尖的渦輪葉片,大涵道比,高進氣流量。F135改發動機渦輪葉片的材料採用了CMXS-10第三代單晶耐高溫合金,其可以在1100度,140Mpa的環境中穩定工作220小時。


CMSX-10單晶耐高溫合金中錸的質量分數高達20.7%,而錸的價格又高,儲藏量又少。大量使用錸元素,也不是長久之計。而GE公司研製的第三代單晶耐高溫合金ReneN515中錸的含量僅為1.5%,ReneN500根本不含錸。據稱ReneN515合金被應用到GE-9X民用發動機上。

可見,擁有較高的渦前溫度對發動機推力的提升是多麼巨大。

F135發動機的涵道比為0.57,相比於F119的0.3來說,無疑是巨大的。但是相對於太行的0.78來說,又是小的。大涵道比的發動機不利於戰鬥機的超音速巡航,所以說,像F22之類極為注重超音速性能的戰鬥機來說,是不會選擇大涵道比發動機的。



所以說,小涵道比大推力發動機才是未來戰機的可靠動力。(圖片來自網絡)


江山何沉


我們以剛獲吉尼斯世界最強推力發動機的GE9X威力,單臺推力能達61噸(134300磅)!兩臺GE9X就能保障世界最大雙發寬體式客機波音777X安全高效運營,要知道777-8在兩艙佈局下可容納384人,而777-9兩艙佈局下可容納426人!GE9X的推力有多強?當初將加加林送上太空的“聯盟”火箭推力是85噸,航空發動機之強悍,可見一斑。

圖、創造吉尼斯世界記錄的GE9X,推力高達61噸!

航空發動機的超強推進力,離不開高精度、高質量、高效率、高可靠性方面的需求。隨著航空發動機推力的進一步摸高,這就對航發的製造、材料等提出更高要求。航空發動機推重能比決定了其整體性能,這需要航發在高溫(第5代發動機渦輪前溫度高達1400~1600攝氏度),高壓(30~50倍大氣壓強),連續工作1萬小時以上!而火箭可以選擇在高溫處覆蓋一次性隔熱材料,但航空發動機不行,可以說航空發動機比火箭的挑戰性還強。

其次先進航空發動機的渦輪前溫度高達1600攝氏度,因此製造渦輪的材料還必須經受超高溫的考驗。未來,高性能航空發動機離不開數字化、精密化、整體化設計。例如其中的單晶空心渦輪葉片,它需要控制合金晶體連續,還要在內部設計複雜內腔導入冷空氣,這自然離不開精密鑄造工藝。

從航空發動機的演進式來看,一款先進的航發基本都是用“錢”燒出來的。設計只是萬里長征第一步,此後還有龐大的試驗、試飛過程。其中很多零部件都需要匹配、試車等工序。還有很多試驗都是破壞性質的。


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都說中國空軍有“心臟病”其實就是說空軍的飛機沒有一款好的發動機,一款優秀的發動機有著什麼樣的標準呢?首先發動機推力必須夠大、使用壽命必須夠長。這兩點就是衡量發動機最重要標準。解決了發動機的技術問題不僅可以幫助飛機飛上天,也可以讓改成燃氣輪機讓軍艦在海上飆車,而且也可以讓陸地上的坦克飆車。

就比如有著“流氓2500”稱號的美國LM-2500艦用燃氣輪機就是用C-5大型運輸機的發動機發展而來的。而它的厲害之處就在於它擁有著32600馬力的最大輸出功率,15000小時的大修時間。所以當80年代中美蜜月期中國從美國引進改型燃氣輪機後就依然決然的放棄此前驅逐艦等中小型艦一直在用的蒸汽動力而研發燃氣輪機。



而這就是飛機發動機的厲害之處。而發動機涉及的是一個龐大的工業體系。就拿發動機身上最小的葉片來說,其中就包含了冶金、熱處理、精加工、裝配等一系列高精尖問題。發動機技術幾乎是涵蓋了一個國家最高軍工科技,是一個工業強國的代表。


在十字路口等等你


為什麼要用“威力”這個詞來形容航空發動機?不是應該用“推力”更加恰當麼?或者說航空發動機就是“現代工業皇冠上的明珠”,是目前研發難度、製造難度都最頂級的現代化工業產物,造航空發動機其實就跟造航母一樣,是一個現代化工業大國綜合國力的集中體現,是集人類目前科技、工業文明之大成的產物,可以這麼說,能造先進航空發動機的,無一不是世界頂級工業強國。

為什麼這麼說?因為

對“能量”的利用水平就代表了人類科技文明的發展水平,而發動機就是一個:能夠有限的空間內轉換和利用能量的科技產物。其中又以航空發動機為甚,航空發動機的綜合製造水平和難度都是最高的,因為航發必須要求在一個極為有限的空間和極其惡劣的環境中實現對能量更高水平地轉換和利用。或許有人會說在火箭和某些導彈上面使用的航天發動機同樣也有著很高的科技水平,也需要在極端環境中使用,這個不否認,但是航天發動機和航空發動機不同在於,前者通常是不需要保持長時間穩定運行以及極端性能輸出的(幾分鐘~幾十分鐘),而後者則是需要在保持極端性能輸出的同時,要有很長的使用穩定性和壽命,其時間跨度可以達到數千甚至是上萬小時,這才是航天發動機所不能相及的。

▲GE90-115B航空發動機

上圖中的是目前世界上推力最大的航空發動機是通用電氣公司的GE90-115B,該發動機自重8.76噸,輸出推力達到了50.2~52.4噸,更是曾在測試中創造了58噸的極限推力,打破了吉尼斯世界記錄,而想要製造這種頂級航空發動機,其對材料和工藝的要求是非常嚴格的,比如下圖所示,就是航空發動機裡面高壓渦輪的一塊小小的葉片,這個渦輪葉片還沒有手掌大,但是卻可以承受十幾噸的離心力以及產生數百馬力的推力,要知道,一臺普通小汽車的發動機也不過才100多馬力。

▲高壓渦輪葉片

再比如下圖是用GE90航空發動機改造的艦用LM9000燃氣輪機(其實很多燃氣輪機就是用航空發動機改裝的),功率達到了67~75兆瓦,也就是大概9.1萬馬力~10.2萬馬力,差不多相當於1000個普通汽車發動機的功率,主要的是該燃氣輪機的大修時間為5~7.2萬小時,大家可以體會一下,航空發動機需要在保持極端性能輸出的情況下,同時還需要保證足夠長的大修時間和使用壽命,可以想象這對現階段材料學和工藝學的要求有多麼的高,因此,說航空發動機是人類工業皇冠上的明珠一點都不過分。

▲LM9000燃氣輪機


哨兵ZH


飛機發動機的威力很大,運轉起來的高強度的合金渦輪葉片能把任何被丟的人瞬間切碎,即使穿了中世紀那樣沉重的鎧甲一樣會被砍死砍碎,一個沒跑。

而且,現代噴氣式發動機運轉起來需要巨量的空氣,在渦輪前方形成一個吸力區,能把體重上百公斤的成年人活生生吸進發動機裡攪碎。在美國航空母艦上就發生過這樣的事故,因為航母甲板對於飛機操作來說實際還是非常狹小的,所以繁忙的工作人員難保不會忙中出錯,太過靠近在大車狀態的艦載機進氣道。有些人員福大命大祖上積德,身上的衣物勾住進氣道內或周邊的突起保住性能,有些就沒那麼幸運變成碎塊。而在民航機場,也發生過民航客機發動機運轉起來,把沒固定好的行李集裝箱吸過來造成事故的案例。


飛機發動機的威力還體現在巨大的噪音和高溫高速的尾焰上。現代噴氣式發動機工作起來的噪音能夠輕易超過120分貝,戰鬥機使用的高性能發動機在加力工作時有可能達到140分貝。而人的耳朵在超過80分貝的環境下暴露超過5分鐘就可能造成不可逆的傷害。所以大家可以留意在飛機旁工作的各種工作人員都佩戴著包裹耳朵的耳機或耳罩,但即使這樣也很難完全避免因長時間接觸噪音產生的傷害。

尾焰大家好理解,噴氣發動機靠的就是高溫高速燃氣做功,推動飛機運行。燃氣流剛噴出發動機時有幾百度高溫,任何人碰上去即刻會被燒傷烤焦。

發動機還有可能發生各種故障,擊傷機內人員,破壞飛機結構。曾經有噴氣式發動機的渦輪葉片整體飛脫,破壞機體結構引起飛機緊急迫降。前一段還有發動機葉片飛出,將客機機體打出大洞,一名乘客被吸出窗外,造成機體急劇失壓,飛機差點墜毀。

看到沒,飛機發動機威力想當厲害,誰不信可以去試試,可以選擇被攪碎,吵死,烤熟。。。等各種死法。


航空君


坐過飛機的人都知道它在啟動的時候有一個強大的推力,只要飛機起飛,周圍的人就必須抓住欄杆,以防被大風吹走,而且飛機起飛具有很大的風力,當遇上在沙子的地方起飛時,就會帶起漫天黃沙。頓時好像一頓沙塵暴來襲,一個強大的推力才會給予飛機一個飛向藍天的動力,那麼你現在知道飛機發動機“威力”有多厲害了吧。





頌頌樂園


人進去的後果

圖一是發動機裡面,圖二是發動機下面,圖三是飛機後面

你說威力大不大,直接變成肉泥了。





羅咲樟


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全家寶貝


飛機發動機是渦輪風扇機,如果是戰鬥機發動機推力可以高達20噸推力。


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