03.02 什么飞机发动机需要用炸药启动?原理是什么?

邪之火


发动机工作前都需要启动的,应该见过“手摇式启动拖拉机”或者“手动转动螺旋桨”启动螺旋桨飞机吧?你说的火药启动发也就是发动机启动方式的一种,除此之外还有电机启动、涡轮启动、风车启动、液压启动、空气-燃油燃烧启动等原理制成的各种启动机,而火药启动机只是其中一种而已。在过去航空发动机技术不发达的年代,还是有个别老飞机用火药启动的,但是在燃气涡轮启动机技术成熟以后,火药启动基本已经在飞机上被淘汰了。

就目前来说,火药启动技术在一些导弹的微型涡喷发动机设计中还能见到,其基本原理和启动方式与飞机用的涡喷发动机基本一样,并且你也可以把导弹简单看做是一种“无人机”,所以搞清楚涡喷发动机的火药启动,你也就明白了这种技术是怎么回事,今天就根据涡喷发动机火药启动方式来谈谈其技术原理:

火药启动是指,利用火药启动器产生高温高压燃气,燃气冲击压气机或涡轮叶片带动转子旋转,从而完成发动机点火启动的过程。这种启动方式的成本比较高,并且只能启动一次,中途停机后无法再次启动,不适合飞机使用,但是对于导弹这种一次性消耗品来说,就比较不错。

在军用领域很多时候要求响应速度极快,比如说防空拦截弹或者反舰导弹的响应速度就必须快,否则就会错过最佳拦截/攻击时间,通畅要求较高的马赫数、高度范围和环境范围内迅速启动,这时候火药启动机能够快速、可靠的带动发动机旋转的能力就显的弥足珍贵了。

美国“鱼叉”导弹上的J402-CA-400涡喷发动机启动,就是通过两个火药筒产生的燃气冲击离心压气机实现,启动后导弹发动机的转速可以达到最大转速的约40%,火药在火药筒中燃烧的时间为2.4秒,燃烧平均压力为14.8MPa。通常来说,火药启动机由涡轮和燃气发生器组成,用电火花起爆器点着燃气发生器(火药筒)内的火药,火药燃烧产生的燃气通过冲击式涡轮输出轴功率,再通过离合机构和减速齿轮带动发动机旋转,从而完成整个启动过程。上图柯蒂斯公司研制的火药启动式发动机(用于起动的固体推进剂燃气发生器,其实就是火药筒),省去了传动机构,利用燃气引流管将燃气引出,直接冲击涡轮,从而带动发动机旋转。

具体的火药启动发动机布局结构,可以参见下图:


装备空间


所说的炸药启动是飞机涡轮启动机的一种,也就是火药涡轮启动机。

因为启动过程复杂,火药供应储存都是一个难题,单次启动成本高,这些都限制了其发展。目前该种启动方式基本很少采用。

美国的FM-2野猫战斗机就采用了火药启动方式。

通用汽车在1943年至1945年共计生产了4467架,FM-2采用涡轮增压式莱特R-1820-56“旋风”发动机,其性能大幅度超越上一代FM-1发动机,该机一直在护航航母上服役,直到被F6F“泼妇”代替。

该机启动方式比较特别,也就是提问者所说的需要炸药启动的飞机。

这是一种采用固体火箭燃料为能源的 高能起动机,最大的特点就是功率非常大、而自身重量轻、启动速度快、结构紧凑小巧不占空间,不需要地面供应能源,再不需要外来能源的情况下可以实现自起动。


但是该种启动方式单次启动成本过高,固体燃料存放运输都很困难,后来逐步被燃气涡轮启动机所取代。

燃气涡轮启动机更适合启动涡轮发动机,启动过程中扭矩可控,所以可以延长发动机的使用寿命,并且可以消除起动扭矩过载引发的危险。目前燃气涡轮起动机已经成为主流机型。


水墨丹青一世情


这是苏联的核战略轰炸机的启动方式,当时美苏争霸期间,苏联曾开发出了核动力战略轰炸机,这种战机就是以核动力作为驱动的飞行器,这是一款非常巨大的空中巨无霸,在飞行中几乎就是永动机,可以一直飞行下去。这种战机在启动的时候需要用炸药来点火核反应堆。

但是这款战机只生产出了试验机,并没有真正服役,主要是因为不实用。因为即便动力问题不需要考虑,飞机的飞行员也得吃喝拉撒,不可能一直待在战机上面。

其次,即便核发动机可以依靠核原料一直燃烧下去,可是战机是在大气层里飞行,这飞行会导致飞机机体受到磨损,飞机的飞行寿命也不过几千到一万多小时而已,这无法匹配核动力那种几乎无限的航程,所以刚试验便退役!其实在研究这款战机以前大家不是不知道这些问题,就是冷战时期的一种政治需要。

相对而言,美国也研发出了飞行器核动力发动机,但是他们并不是用来制造核动力战略轰炸机,而是旅行者号宇宙飞船,目前这艘宇宙飞船已经飞出了太阳系。


优己


所说的炸药启动是飞机涡轮启动机的一种,也就是火药涡轮启动机。

因为启动过程复杂,火药供应储存都是一个难题,单次启动成本高,这些都限制了其发展。目前该种启动方式基本很少采用。

这是苏联的核战略轰炸机的启动方式,当时美苏争霸期间,苏联曾开发出了核动力战略轰炸机,这种战机就是以核动力作为驱动的飞行器,这是一款非常巨大的空中巨无霸,在飞行中几乎就是永动机,可以一直飞行下去。这种战机在启动的时候需要用炸药来点火核反应堆。

但是这款战机只生产出了试验机,并没有真正服役,主要是因为不实用。因为即便动力问题不需要考虑,飞机的飞行员也得吃喝拉撒,不可能一直待在战机上面。

其次,即便核发动机可以依靠核原料一直燃烧下去,可是战机是在大气层里飞行,这飞行会导致飞机机体受到磨损,飞机的飞行寿命也不过几千到一万多小时而已,这无法匹配核动力那种几乎无限的航程,所以刚试验便退役!其实在研究这款战机以前大家不是不知道这些问题,就是冷战时期的一种政治需要。

相对而言,美国也研发出了飞行器核动力发动机,但是他们并不是用来制造核动力战略轰炸机,而是旅行者号宇宙飞船,目前这艘宇宙飞船已经飞出了太阳系。


球尢之路


老式涡喷发动机或者现在航模新航导弹上用的微型涡轮发动机。原理就是火药燃烧产生大量膨胀的燃气,推动压气机旋转( 你可以理解成一种电风扇,你对着电风扇吹风它是不是也转起来了,对就是这种原理),只要叶轮转速达到一定程度发动机就能自持。


开着皮卡打坦克


\n

{!-- PGC_VIDEO:{"thumb_height": 720, "vposter": "http://p0.pstatp.com/origin/2ef020005bd3d039efc1f\


宝妈交流群


  欢迎你浏览本篇文章,小编会努力给您带来好的作品。

  发动机可以说是我们生活中最常见的东西了,像汽车、火车、无轨电车,甚至小到孩子玩的玩具车,都有一个发动机,这些交通工具依靠发动机提供的动力获得动能,从而能够正常运作。虽然发动机能够提供动能,但是自身在启动时,却要依靠外界的力量来促使其运作。

  

  发动机启动的方式也有很多种,比如我们常见的拖拉机发动机就依靠手摇,除此之外,还有依靠电机、涡轮、风车、液压、空气-燃油多种方式启动的启动机,但是除此之外,还有一种很“彪悍”的飞机发动机,竟是依靠炸药启动的。在燃气、涡轮启动机还未成熟前,飞机采用的就是火药启动机,但是现在的飞机都淘汰了这种方式。

  

  其实火药启动的原理很简单,就是是利用火药在点燃瞬间产生的高压高温,去冲击压气机,使涡轮的叶片带动发动机内部的转子旋转,完成启动过程。但是火药启动只能启动一次,如果运用到飞机上,飞机在中途降落后就没办法再次启动发动机,但导弹则相当于“一次性用品“,所以无需考虑这个问题。因此虽然飞机淘汰了这种发动机,但有些导弹中采用的依然保留了这种火药启动机。

  

  或许有人会觉得不解,既然有更加先进的技术出现,为何要延用火药启动呢?其实,火药启动的确有着其它启动方式无法比拟的优势,那就是快!在国防上,往往要求自身反应速度快,能够对敌方的军事行动作出迅速反应,像导弹这类战略型武器的反应速度就必须要达到最佳,否则就会延误最佳机会。而采用火药启动就能够在短时间内做出快速反应,在很短的时间内带动发动机的转子并使其处于工作状态,对敌人造成“致命打击”。

  

  感谢你的浏览,希望你能在下方留言评论


分享更快乐


飞机活塞发动机采用炸药药启动 是因为启动马力大,重量轻,适合二战螺旋飞机的减重需要。火箭液体发动机大多也是火药启动,具有结构简单、重量轻、安全可靠等优点,缺点是启动过程不可逆一次性使用,


小虎来了吗


用炸药?民航和军用领域都是闻所未闻,见所未见哪😂


A320航线君


不是用电启动吗


分享到:


相關文章: