作者elguapo (El Guapo)
看板AirForce
标题Re: 空军航校有无研发发动机的研究单位?!
时间Wed Feb 5 21:40:09 2014
现代的轴流式涡轮发动机，气流在抵达第一级压缩器叶片的速度通常限制在
0.5Mach 以下，超过这个数字就很容易造成压缩器叶片失速，所以说当飞机
飞行超过 0.5Mach 的时候，就要设计能使气流减速的进气道，因为 ASCII
不太好打公式，所以我这鲁蛇要借用 NASA 的教材：
http://ppt.cc/8D8l
在分析发动机进气道效率的时候，我们看的是总温（Totel Temp.），这个
总温公式与空气流速有关，降速时候会升温，但进气道总温比值是等於 1
的：
Tt2 / Tt0 = 1
t2 是压缩器第一级叶片前
t1 是进气道口
t0 是进气道前的气流
通常我们直接算 t0~t2
---------附注分隔线---------------------------------------------------
总温公式提一下好了：
Ttotal / Tstatic = 1 + ((gamma - 1) / 2) * Mach^2
其中 gamma 是空气比热，约等於 1.4
也就是说总温不变情况下，马赫数（空气流速）改变，区域温度就跟着改变。
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进气道也提供压力恢复（Pressure Recovery）功能，但是公式里面的压力损失
因素：
ni = pt2 / pt1
就必须要进风洞去做实验了。
但基本上进气道功能，不外乎降速、回升一些压力，等到进了轴流式压缩机再
将压力升高，然後送进燃烧室点火爆炸，利用膨胀冲压气体推动飞机前进。
所以呢，早在第一级压缩叶片，进气道就已经提供了最初的气体减速升压的
动作了，为何还要另外再设计一层加压机制朝发动机喷呢？而且这麽一喷，
气流速度如果 >0.5Mach 那不就是无用设计吗？
飞机设计的巡航速度是来自於阻力、推力与燃油效率的平衡点，不是说要增加
就能增加的（简单说，速度增加阻力就会增加，也会造成更大油耗），除非外
形阻力再减小、或是发动机热段的材料有突破性发展而能再升高燃烧温度，不
然现代的飞机巡航速度就是那样。
※ 引述《kingstong (卍解-天锁斩月)》之铭言：
: 将气体先进气增压,然後再朝发动机喷射加压的气体
: 如此一来可否增进战机的巡航速度?!在不开後燃器
: 器的情况下.
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◆ From: 223.140.42.84
1F：推 kingstong:感谢说明!那麽F-22的音速巡航会是发动机热段的材料开发 02/05 22:19
2F：→ kingstong:才能让F-22在不开後燃器的情况下达到音速巡航罗?! 02/05 22:20
3F：→ elguapo:是这样没错。F-22虽然也是沿用F100核心，但是因为材料技术 02/05 22:37
4F：→ elguapo:进步大幅提升了燃烧温度，所以才能 super cruise（其实 02/05 22:38
5F：→ elguapo:Eagle 也行，但条件比较严苛就是了，而且比较耗油。 02/05 22:39
6F：推 kingstong:感谢说明 02/05 22:48
7F：推 kingstong:如果制造发动机热段的材料是使用元素周期表中熔点最高 02/05 23:08
8F：→ kingstong:的金属去制造发动机热段呢?!像是钨这种高耐热的金属... 02/05 23:10
9F：→ elguapo:热段材料，尤其是第一级涡轮，除了要耐超高温之外，还要 02/05 23:13
10F：→ elguapo:有足够强度和变形控制力，也要能够生产易於加工。目前热段 02/05 23:14
11F：→ elguapo:材料仍然以钛合金爲主，因为能满足上面所列条件，至於 02/05 23:15
12F：→ elguapo:配方，大概都是国家机密级的东西吧。 02/05 23:16
13F：推 skylineisly:你的V是体积不是速度,冷段压缩机是压力up体积down 02/05 23:58
哎呀呀热力学都还给老师了 Orz
谢谢指正，文章也重新编辑过了。
※ 编辑: elguapo 来自: 223.140.42.84 (02/06 08:20)