點擊上方藍字↑↑↑,關注[航空知識]微信號 請記住這兩位偉大的航空先驅 奧維爾·萊特(Orville Wright) 威爾伯·萊特(Wilbur Wright) 他們就是大名鼎鼎的萊特兄弟。早在1903年,萊特兄弟就制造出一架裝有兩個推進式螺旋槳的雙翼飛機。這架飛機采用了一臺由他們自制的水冷直列4缸活塞發動機,功率約為9千瓦(12馬力)。正是這臺發動機,推動了人類史上首架重于空氣的可持續且受控的飛機,拉開了現代航空的新篇章。 萊特兄弟飛行者一號的首次飛行。(攝于1903年12月17日,奧維爾擔任駕駛員,威爾伯在翼尖處跟跑。) 在過去的一百多年里,人類所主要使用的航空發動機,基本上可分為活塞式發動機與空氣噴氣式發動機兩大類。活塞式發動機具有耗油低、成本低、工作可靠等特點,在噴氣式發動機發明之前的近半個世紀內,是唯一可用的航空飛行器的動力。 作為第一臺飛上藍天的航空發動機,活塞發動機對航空技術的發展做出了巨大的歷史性貢獻,功不可沒。 萊特兄弟自制的活塞發動機 “飛行者一號”的發動機通過鏈條驅動兩個螺旋槳轉動 “飛行者一號”發動機的內部結構,左側金屬飛輪用來降低發動機振動產生的影響。 “飛行者一號發動機”工作示意圖(紅色為進氣閥,綠色為電氣部件,藍色為排氣閥) 由于發動機功率與飛行速度的三次方成正比,隨著飛行速度的提高,要求發動機功率大大增加,從而使其重量和體積都隨之迅速增加;另一方面,在接近聲速時,螺旋槳的效率會急劇下降,也限制了飛行速度的提高。要進一步提高飛行速度,尤其要達到或超過聲速,就必須采用新的動力裝置。噴氣式發動機可以產生很大的推力,而自身重量又較輕,從而大大提高了飛機的飛行速度。 熱噴射發動機時代亨利·科安德的Coanda 1910,可惜最終實驗失敗。 世界上第一架以噴氣發動機為動力的德國亨克爾He-178飛機在1939年首次試飛時就達到了700km/h的飛行速度,已接近活塞發動機飛機的極限速度,宣告了一個新的航空時代的到來。 He-178飛機設計圖 He-178飛機的復制品,現存于德國的羅斯托克-拉格機場。 非常珍貴的He-178試飛視頻: 視頻1: 視頻2: 二戰結束后,隨著工業技術水平的提高和冷戰的需要,美、蘇、英、法等國家紛紛研制發展噴氣式發動機,首先用于戰斗機上,隨后用于轟炸機、運輸機和民航客機上,引發了一場航空工業的“噴氣革命”。當然,這樣的分類只是代表了航空發動機的過去和現狀,屬于“傳統”的航空發動機。 美國空軍第一代噴氣式轟炸機 B-45“龍卷風” 第一款完全為貨運設計的噴氣式飛機——洛克希德C-141“運輸星” 第一款應用于國際班機航線的噴氣式民航客機——德·哈維蘭“彗星 隨著新的航空百年的到來,一些非傳統、新概念的航空發動機已經開始初露端倪,如脈沖爆震發動機、多核心機發動機、組合發動機,以及利用新能源的太陽能、燃料電池、微波電動發動機等。可以想象,等到第三個航空百年來臨的時候,航空發動機的分類圖必將得到極大的擴展和充實。 讓我們看看未來的超級噴氣式飛機是什么樣的吧: 普惠F135渦扇發動機 陽光動力2號太陽能飛機 美國波音公司設計的氫燃料電池飛機
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