廊桥在哪儿在哪里 搭廊桥的方法( 三 )


通过对涡喷发动机及涡扇发动机工作原理的分析 , 可知涡喷发动机反推装置产生反推力只能通过内涵道喷射气流的方向折返才能够实现 , 而涡扇发动机反推装置原则上既可以通过内涵道喷射气流的方向折返产生反推力 , 也可以通过外涵道气流的方向折返产生反推力 , 或是二者兼备 。
目前实现反推的方式主要是机械式反推 , 结合涡喷发动机和涡扇发动机的特点 , 反推结构主要包括折流板反推、叶栅式反推和折流门反推等 。
折流板反推力器可以细分为两种 , 一种是蚌蛤式反推 , 反推结构位于喷管前面;另一种是抓斗式反推 , 反推结构位于喷管后面 。在发动机产生正推力时 , 两扇反推门通过前后传动摇臂 , 紧贴在延伸管和喷口左右两侧 , 当需要反推力时 , 两扇门对接在一起 , 迫使气流向斜前方喷出产生反推力 , 使飞机减速 。这类反推力装置通常安装在机翼下的短舱后端 , 要求短舱伸出翼外 , 否则 , 当反推力排气直接流过机翼时会产生不必要的升力 , 使反推效率下降 。
通常情况下 , 折流板反推的反向气流喷射角度较大 , 反推效率较低 。因此 , 折流板反推力器多用于涡喷发动机或小涵道比涡轮风扇发动机上 , 主要依靠内涵道气流折返变向产生反推力 。折流板反推器具有结构简单的特点 , 但是重量较大 , 承受的反推力载荷大 , 且反推气流容易作用到机身结构上 。
叶栅式反推主要应用于大涵道比涡扇发动机上 , 如涵道比为9的涡扇发动机一级压气机外涵风扇的推力可占发动机总推力的80%左右 。叶栅式反推装置在结构上和折流板反推比更加灵巧紧凑 , 反推力更加平稳 , 短舱内有足够空间满足该反推力装置的定位要求 。叶栅式反推装置只适用于涡轮风扇发动机 , 其反推力可高达发动机最大推力的60%~70% 。其缺点是机械协调件多 , 结构复杂 , 叶栅盖和阻流板的气流泄漏可能导致发动机性能降低 。
叶栅式反推应用比较广泛 , 常见的发动机有V2500、CFM56-7B、GE90、遄达900及PW4000等 , 涉及的机型包括空客A320、波音737、波音777、空客A380及A330等 。波音787配备了遄达1000和GEnx-1B两款发动机 , 均采用了叶栅式反推系统 。中国商飞的ARJ21飞机尾吊发动机和C919飞机翼吊发动机也采用了叶栅式反推装置 。
折流门反推的常见形式为瓣式转动折流门反推 , 其由在短舱侧壁上沿周向设置的四组或多组转动的枢轴折流门及驱动机构组成 。正推力状态时 , 折流门与短舱紧密配合 , 保证外涵道及短舱外表面的气动性能 。需要产生反推力时 , 折流门绕枢轴转动 , 每组门的内侧部分相当于叶栅式反推的阻流门 , 挡住外涵道气流 , 而外侧部分相当于叶栅式反推的叶栅部分 , 对排气起到定向导流作用 , 产生反推力 。瓣式转动折流门反推力器对涡轮风扇发动机比较适用 , 其反推力约为发动机静推力的40% 。折流门反推在结构上虽然比叶栅式反推简单 , 但比折流板反推复杂 , 且其折流门对短舱密封性能的影响也相对较大 。
折流门反推常见于采用遄达700发动机的空客A330飞机 , 以及采用CFM56-5B发动机的空客A320、A340及波音737飞机 。
新型反推结构
在飞机中应用反推技术 , 既增加了机械系统的复杂性 , 更重要的是增加了短舱结构的质量 。实践表明 , 对于风扇直径大于2540毫米(100英寸)的发动机而言 , 反推力系统的质量达到短舱质量的30%以上 。像GE90这样的超大型发动机 , 单个发动机配备的反推力系统质量达到680千克 。而像F100等较小型的发动机 , 其反推力系统的质量约为短舱质量的55% 。
目前正在研究的一种新型反推装置为无阻流器发动机反推力装置(BETR) 。该装置结构布局的主要特点是去掉了内涵道及外涵道阻流器 , 在需要产生反推力时 , 外涵道可滑移整流罩向后滑动 , 将叶栅露出 , 利用喷射系统直接将内涵道压气机高压空气按一定角度喷入外涵道气流中 , 产生气动效应 , 使外涵道气流偏转 , 并通过折流叶栅排出实现反推目的 。这种方法大幅度减轻了反推系统的质量 , 降低了作动系统的复杂性 , 并且对内流无干扰 , 反推效率明显提高 。