1、蒙哥爾菲熱氣球,1783 年9 月19 日，蒙哥爾 菲兄弟奉命為法國國王路易十 六夫婦表演飛行。上午9 時 許，一只容積1,200 立方米的 熱氣球當(dāng)著3 萬觀眾的面，載 著綿羊、公雞和鴨子各一只， 升至450（一說518）米高 度，在8 分鐘內(nèi)飛出3,200 米 遠(yuǎn)，并降到一片樹林中。這是 人類升空飛行前最先用動物所 作的飛行器搭乘飛行。法國國 王路易十六為此大悅，賜名 “蒙哥爾菲氣球”。,中國古代的飛行器,中國古代的飛行器,火箭,近代的飛行器,1852 年9 月24 日，法國人亨利吉法爾制成第一個“機(jī)械力氣球”，該氣球外形不再是球形，而是長43.89米、直徑11.9 米的棗核形。作了人類第

2、一次有動力載人“可操縱飛行”，飛艇問世了。,1937年5月，德國“興登堡”號 飛艇順利飛躍大西洋，正要在 美國新澤西州萊克赫斯特基地 著陸時，因撞擊建筑物而爆炸 起火。飛艇時代結(jié)束。,近代的飛行器,1903 年12 月17 日上午10 時35 分，德裔美國人、自行車修造匠威爾伯. 萊特和奧維爾.萊特兄弟在美國北卡羅來那州基蒂霍克一處叫做“斬魔山”的 小山坡上，以重物下落形成的引牽力，將自制飛機(jī)“飛行者”號推離地面，進(jìn) 行了被世人公認(rèn)的人類首次有動力飛機(jī)載人飛行！它在12 秒的時間內(nèi)飛出 36.58 米遠(yuǎn)。,飛行器的分類,飛行的條件,？,明朝的士大夫萬戶把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子

3、上，雙手舉著2只大風(fēng)箏，然后叫人點火發(fā)射。設(shè)想利用火箭的推力，加上風(fēng)箏的力量飛起。不幸火箭爆炸，萬戶也為此獻(xiàn)出了生命。,飛行的條件,垂直升力 現(xiàn)代飛行器大多是重于空氣的飛行器，當(dāng)飛機(jī)飛行在空中，就會產(chǎn)生作用于飛機(jī)的空氣動力，飛機(jī)就是靠空氣動力升空飛行的 如飛機(jī)的升力絕大部分是由機(jī)翼產(chǎn)生?？諝饬鞯綑C(jī)翼前緣，分成上、下兩股氣流，分別沿機(jī)翼上、下表面流過，在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去。機(jī)翼上表面比較凸出，流管較細(xì)，說明流速加快，壓力降低。而機(jī)翼下表面，氣流受阻擋作用，流管變粗，流速減慢，壓力增大。于是機(jī)翼上、下表面出現(xiàn)了壓力差，垂直于相對氣流方向的壓力差的總和就是機(jī)翼的升力。,水平動力,一、飛機(jī)發(fā)動機(jī)

4、的啟動,航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和循環(huán)過程，決定了它不能象汽車發(fā)動機(jī)那樣自主的點火起動。因為，在靜止的發(fā)動機(jī)中直接噴油點火，因為壓氣機(jī)沒有旋轉(zhuǎn)，前面空氣沒有壓力，就不能使燃?xì)庀蚝罅鲃?，也就無法使渦輪轉(zhuǎn)動起來，這樣會燒毀燃燒室和渦輪導(dǎo)向葉片。 所以，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的起動特點就是：先要氣流流動，再點火燃燒，也即是發(fā)動機(jī)必須要先旋轉(zhuǎn)，再起動。這就是矛盾，發(fā)動機(jī)還沒起動，還沒點火，卻要它先轉(zhuǎn)動,二、壓縮空氣的來源,壓氣機(jī)是壓縮空氣最好的來源。采用渦輪帶動壓氣機(jī)就可以連續(xù)不斷的提供飛機(jī)所需要的壓縮氣源。而由于這個燃?xì)鉁u輪裝置提供的氣源只要能滿足發(fā)動機(jī)起動的需要就可以了，所以功率，體積相比發(fā)動機(jī)要小得多，

5、這就使這套燃?xì)鉁u輪裝置可以采用電動機(jī)來起動，然后再由這套燃?xì)鉁u輪裝置產(chǎn)生壓縮空氣來起動發(fā)動機(jī)，這樣就解決了發(fā)動機(jī)起動時需要大的能量的問題。這套燃?xì)鉁u輪裝置被稱作APU（Auxiliary Power Unit 輔助動力裝置）,三、發(fā)動機(jī)的起動過程,起動過程發(fā)動機(jī)的起動過程是一個能量逐級放大的過程。 先由蓄電池提供電源給APU起動電機(jī)，帶動APU轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)； APU達(dá)到起動轉(zhuǎn)速后噴油燃燒，把燃料提供的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闇u輪的機(jī)械能，并通過壓氣機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能。由于燃料的加入，APU產(chǎn)生的壓縮空氣的能量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蓄電池的能量了 最后，發(fā)動機(jī)上的空氣渦輪起動機(jī)把APU空氣的壓力轉(zhuǎn)化為帶動發(fā)動機(jī)核

6、心機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，在達(dá)到發(fā)動機(jī)起動轉(zhuǎn)速時噴油點火，最終靠燃料的化學(xué)能使發(fā)動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。,發(fā)動機(jī)的分類,火箭噴氣式發(fā)動機(jī),火箭發(fā)動機(jī)工作不 依賴空氣，因此在大氣 層內(nèi)外都可以使用。 按所噴氣流動能來 源的不同，又可分為化 學(xué)火箭發(fā)動機(jī)（液體火 箭發(fā)動機(jī)，固體火箭發(fā) 動機(jī)，固-液混合發(fā)動機(jī)） 和非化學(xué)火箭發(fā)動機(jī) （電火箭發(fā)動機(jī)，核火 箭發(fā)動機(jī)）。,活塞式發(fā)動機(jī),活塞式發(fā)動機(jī)是利用汽 油與空氣在密閉容器內(nèi)混合 燃燒，膨脹做功，從而帶動 螺旋槳轉(zhuǎn)動，由螺旋槳推動 空氣向后流動而獲得拉（推） 力。故活塞式發(fā)動機(jī)必須與 螺旋槳配合才能將化學(xué)能轉(zhuǎn) 化成飛機(jī)所需的推動力。 航空活塞式發(fā)動機(jī)的工 作

7、原理與汽車上的活塞式發(fā) 動機(jī)工作原理相同，結(jié)構(gòu)相 似。,空氣噴氣式發(fā)動機(jī) 渦輪噴氣式發(fā)動機(jī),渦輪噴氣式發(fā)動機(jī)主要由五部分組成：進(jìn)氣道，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪，尾噴管。 其中，壓氣機(jī)+燃燒室+渦輪，稱為核心機(jī)。,瑞士， 1997 年11月 蘇黎世 麥克旦尼爾道格拉斯，飛機(jī)三聲巨響后后發(fā)動機(jī)噴火。,中國香港 1997 年3月- Kai Tak 國際( HKG / VHHH)，大西洋航空空中客車 340-313，起飛時燃油從起落架滲出，輪胎起火，導(dǎo)致機(jī)場關(guān)閉1.5小時,美國 - 亞利桑那空軍基地 1985年，麥克旦尼爾道格拉斯F / A-18 . 大黃蜂，起飛時中心油箱破裂，飛行員隨后彈出，飛機(jī)報廢。

8、,我國民航發(fā)動機(jī)故障,發(fā)動機(jī)的最佳混合比與極限值,余氣系數(shù) 發(fā)動機(jī)工作時需要汽油和空氣按一定的比例混合才能使發(fā)動機(jī)正常工作理論上一公斤汽油完全燃燒需要15.12（一般取15）公斤空氣這是有化學(xué)方程式求出的精確值稱：理論空氣量用L理表示。一公斤汽油實際燃燒所用的空氣量稱：實際空氣量用L實表示。為了表明發(fā)動機(jī)混合比貧富油的程度引進(jìn)了余氣系數(shù)這一參數(shù)用表示及：=L實/L理。 該式表示： = 1 時汽油完全燃燒 1 時發(fā)動機(jī)處于富油狀態(tài) 1 時發(fā)動機(jī)處于貧油狀態(tài),發(fā)動機(jī)的制造是一項難度極大的工作，一臺發(fā)動機(jī)零部件多達(dá)上萬個，必須使用特殊耐用材料來制造，加工精度要達(dá)到微米級。用于軍用飛機(jī)的高端發(fā)動機(jī)更是

9、要求能在高溫、高速、劇烈機(jī)動和頻繁調(diào)整等極端條件下可靠工作。以噴氣發(fā)動機(jī)的壓縮機(jī)葉片為例，運轉(zhuǎn)時要能承受高達(dá)自身重量20 000倍的離心力。至于渦輪葉片，則要能在超過大多數(shù)金屬熔點的溫度環(huán)境中正常工作而不發(fā)生明顯形變，其對于冶金技術(shù)要求的難度，無異于用一把冰勺子攪動一鍋熱湯。,開發(fā)高性能航空發(fā)動機(jī)需要大量的基礎(chǔ)研究，僅就氣動優(yōu)化問題，就需要建立渦輪葉片周圍流場變化的精確模型。高壓渦輪可以通過技術(shù)手段進(jìn)行強(qiáng)化，但如果其熱力學(xué)特性發(fā)生變化，則在高溫條件下膨脹方式也會發(fā)生變化，進(jìn)而可能導(dǎo)致幾何外形的非連續(xù)性變化，在運轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生失效，甚至損壞發(fā)動機(jī)。這就需要研發(fā)部門對流場、疲勞以及可靠性問題進(jìn)行細(xì)致的建模和設(shè)計工作。,我國飛行器發(fā)動機(jī)的現(xiàn)