飛機的發動機多大功率

1樓：

一般發動機推力達70000磅左右

解釋;飛機上使用的活塞式發動機和汽車上的發動機差別不是很大。其特點是要求在同樣功率下重量更輕。為了減輕它的重量，飛機上使用的發動機的每一個零部件都是以克為單位精心設計其重量的，沒有一點多餘的重量。

活塞發動機的動力來自於汽缸內汽油燃燒時對活塞的衝擊，衝擊力推動活塞再帶動連桿，連桿帶動曲軸，曲軸轉動就產生出動力。由於飛機飛行時所需的動力遠遠大於汽車行駛時所需的動力，所以飛機必須安裝大功率發動機才行。發動機的功率與汽缸的容量是成正比的，那麼加大汽缸的體積不就可以獲得更大的功率了嗎？

但實際上沒有那麼好的材料能使汽缸承受如此大的壓力，只能通過增加汽缸的數量來增加功率。

參考資料https://zhidao.baidu.

2樓：匿名使用者

飛機上使用的活塞式發動機和汽車上的發動機差別不是很大。其特點是要求在同樣功率下重量更輕。為了減輕它的重量，飛機上使用的發動機的每一個零部件都是以克為單位精心設計其重量的，沒有一點多餘的重量。

但實際上沒有那麼好的材料能使汽缸承受如此大的壓力，只能通過增加汽缸的數量來增加功率。一般汽車上使用的功率最大的是12缸220馬力左右的發動機，而在飛機上使用的最大的活塞式發動機竟有28個汽缸，功率可達到4000馬力！如果功率仍達不到使用要求，飛機上可以安裝不只一臺發動機。

活塞發動機只能使曲軸轉動，要把這種轉動變成能使飛機前進的推力還要藉助於另一個結構，那就是螺旋槳。受輪船依靠螺旋槳的轉動在水中航行的機理的啟發，飛機是否也可以依靠螺旋槳在空氣中前進呢?從道理上來講，在空氣中或水中，螺旋槳所起的作用應該是相同的。

但實際上空氣的密度僅為水密度的1／8000，因此如要產生足夠的推力，在空氣中使用的螺旋槳必須被製作成具有很大長度，很大面積，很高轉速才行。這又是一個難題。觀察螺旋槳的橫切面，發現它和機翼是相似的，完全可以用分析機翼如何產生升力的方法去分析一下螺旋槳。

機翼穿過空氣向前運動時能產生升力；一旦螺旋槳在與飛機前進方向垂直的平面上運動，它也會產生一個力，只不過運動的方向差了90度，因此這個力的方向也差90度，機翼產生的是向上的升力，那麼螺旋槳產生的力就是向前的推力了。螺旋槳和機翼一樣也有迎角，當把空氣壓向後方時就能增加推力，迎角越大，產生的推力也就越大。與機翼不同的是，機翼上各點在飛機飛行時做平行運動，它們的速度是一樣的，迎角也是相同的；而螺旋槳是在做旋轉運動，其根部運動速度慢，產生的推力小受力也小；而其頂部，運動速度快，產生的推力大，受力也大。

這種現象很容易使螺旋槳的頂部受到損壞甚至折斷。設計師們為了避免這種現象的發生就把螺旋槳根部的角度做的大一些，由根部到頂部，迎角逐漸減小，這樣就能使螺旋槳整體在長度方向上所產生的推力大致各點相等，螺旋槳就結實耐用了。螺旋槳在形狀上也就必須變成麻花狀，這就是大家現在所看到的螺旋槳。

要想使螺旋槳產生更大的推力，最簡單的辦法就是加長槳葉。可是槳葉越大，尖端運動的速度也越大，槳的尖端部分受的力也越大，從而帶來強烈的噪聲。受材料強度及控制噪聲要求的限制，飛機使用了長度較短而葉片較多的螺旋槳以便儘可能的增加推力減少噪聲。

小型飛機通常使用兩個葉片的單個螺旋槳；大型飛機上使用多臺發動機，每臺裝有三個葉片以上的多葉片螺旋槳。噴氣發動機最早於l939年問世，用於戰鬥飛機。直到第二次世界大戰結束後7年，最先開發噴氣發動機的英國率先在民航客機「彗星號」上安裝了噴氣式發動機，並於l952年飛上天空。

民航客機安裝上渦輪噴氣發動機以後又發現了兩個新問題：即耗油量比活塞發動機大，噪聲也大。於是陸續又生產出三種新的種類。

最原始的被稱為純渦輪噴氣發動機，其餘三種分別被命名為：渦輪螺旋槳發動機、渦輪風扇發動機、渦輪軸發動機。噴氣發動機使用煤油為燃油。

理由是煤油比汽油效能穩定，熱值高。燃燒以後的煤油變成熾熱的氣體迅速被排出，它的能量未被充分利用，因此消耗率非常高，使用這種發動機的飛機產生的經濟效益相對較低。對於軍用飛機問題不大，但對於民航飛機來講其經濟效能至關重要。

設計者們想到活塞式飛機使用螺旋槳，燃油消耗少且效率高，那麼能不能在渦輪發動機上加裝一個螺旋槳呢?這種想法很容易地就實現了。因為渦輪本來就是通過旋轉的軸來帶動壓氣機的。

在其中另加上一組渦輪，用它帶動安裝在前方的一個螺旋槳，這種新型的發動機就是渦輪螺旋槳發動機。安裝有這種發動機的飛機在燃油消耗量方面大為下降，可是也因螺旋槳之故，飛行速度也下降了。這種飛機是介於純噴氣飛機和活塞式飛機之間的中間產物。

它的飛行速度為600千米/小時左右，在速度和油耗方面都居於二者之中。渦輪螺旋發動機飛機90％以上的推力來自螺旋槳，只有10％的推力來自發動機尾部噴氣的氣流。這種發動機現在被廣泛應用於中小型民航客機上。

為了把渦輪發動機用在只需要軸動力的地方，如***或地面車輛等，可通過增加渦輪的數量，使燃燒氣流中的能量都轉變成渦輪旋轉的能量，只由渦輪軸輸出動力。這種發動機的噴氣已經和活塞發動機排出的廢氣相同，不再做功。這種發動機被命名為渦輪軸發動機，普遍被用於***和坦克車上。

噴氣發動機產生的噪聲在頻率上分佈很廣，強度也大，主要**於發動機噴出的高速氣流。噴氣的速度每增加一倍，噪聲的強度就會增加三倍。這樣看來降低噪聲的問題實際上取決於如何降低發動機的噴氣速度。

可是噴氣發動機的推力與噴氣速度成正比，純渦輪噴氣發動機降低排氣速度就意味著減少了推力，繼而也就降低了飛機的飛行速度，噴氣機的優勢也就不復存在了。為了降低噪聲，起初在改進噴管的設計上下了很多力氣，把噴管做成花瓣形、多管形等等，但沒有解決根本問題，收效甚微。直到20世紀50年代末，開發出渦輪風扇發動機，噪聲的問題才得到初步解決。

設計這種發動機的基本設想是在渦輪螺旋槳發動機的基礎上對其加以改造，使它既能提高飛行速度又能降低噪聲。具體做法首先是把渦輪螺旋槳發動機的螺旋槳直徑縮小，同時增加葉片的數量。然後將這個螺旋槳放在一個管道中(專業術語為函道)，於是就形成了一個風扇，風扇轉動通過函道向後排出空氣，從而產生了部分推力。

向後排的空氣有一部分進入發動機燃燒後也產生推力，同時吹動渦輪帶動風扇。另一部分的空氣在發動機外面的管道中流過，使發動機冷卻。風扇的直徑比螺旋槳小又放在管道中，從而避免了在飛行中過早的產生激波。

這樣一來,飛機的飛行速度就被提高到接近音速。風扇的直徑比後面的發動機大，它使一部分氣體在發動機外的函道中流過。外部流過的氣流使發動機散熱情況得到改善，提高了它的效率；而且這股氣流的流速很低，它在發動機的尾部與噴管噴出的高速空氣混合，降低了後者的速度，得到了降低噪聲的效果。

渦扇發動機具有渦槳發動機的效率，且能把飛行速度提高到接近音速。它發出的噪聲比渦輪發動機小得多，故一經問世，立刻就受到民航運輸業的歡迎。不足10年的時間，它幾乎就獨佔鰲頭地成為大中型民航飛機所採用的首選動力裝置。

渦輪風扇發動機與渦輪噴氣發動機相比較也有不足之外。由於有風扇，發動機直徑就比較大，在超音速飛行時，它因受到的阻力大而使效率下降。因此在超音速客機上依然還使用著渦輪噴氣發動機。

現在世界上大型民航飛機的飛行速度大都在800千米/小時到1000千米/小時之間。這個區間被稱為高亞音速區間。再想飛得快一些的話就碰上了音障。

速度如果超過音速，那麼飛機的結構形狀要改變，結構的強度要增加，由於空氣的摩擦使飛機的外表溫度增加，飛機的蒙皮材料也要改進。超音速飛機和亞音速飛機相比，從設計和工藝製造技術諸方面都是一個大跨躍。2023年超音速飛行首次在實驗飛機上實現了，之後在2023年軍用飛機實現了超音速。

令人嚮往的是民航飛機能不能，以超音速飛行，把空中旅行的時間再縮短一些?為了實現這個目標，許多國家的航空業從20世紀60年代開始就了激烈的競爭角逐。以英國和法國合作為一方，前蘇聯為另一方，他們都朝著能生產出第一架超音速客機的目標挺進。

2023年雙方几乎同時造出了超音速客機。在試飛中，前蘇聯的飛機出了幾次嚴重事故，於是便退出「角鬥場」。英法聯合研製的「協和」號超音速客機取得了成功並於2023年初正式投入航線執行，成為當今世界上惟一的一種超音速客機，也是世界上飛得最快的民航機。

「協和」號的研製成功，其技術工藝水平在航空業取得了公認的劃時代的偉大成就。它採用了專門為其研製的四臺大推力的渦輪噴氣發動機，有著又薄又寬的大後掠角的三角形機翼，沒有水平尾翼，機頭尖細，機身細長。蒙皮採用當時最先進的耐熱鋁合金，機身結構還使用了那時期十分昂貴稀缺的鈦合金。

為了能迅速散掉因空氣摩擦而產生的熱量，採用了燃油汽化技術。各種技術改進不能在此一一詳述，總之，它技術上的先進性無與倫比。「協和」號重175噸，載客l00名。

在16000米到l8000米的高空，這個龐然大物可以以2180米／小時(音速的2倍)的速度飛行，比地球自轉的速度還快。如果你乘坐「協和」號向西飛行，可以追趕太陽，並會感受到太陽永不落下甚至從西方升起的奇景。從英國倫敦起飛到美國紐約，全程耗時僅三個多小時。

「夸父追日」已不再是神話！為了避開低空稠密的大氣層，「協和」號升入15000米以上的高空才做超音速飛行。在現今世界範圍內「協和」號是飛得最快和最高的民航機。

創造了航空史上的奇蹟的「協和」號並未能在經濟上給製造者們帶來豐厚的利潤，反而使英法兩國承受了巨大的經濟損失。這是因為什麼呢？原因有二。

第一個原因是燃料消耗太大。飛機為了超過音速飛行，必須加大推力，這就必然要消耗大量燃料。在相同距離內「協和」號飛機比其他飛機多消耗三倍以上的燃料。

換一個角度說，也就是如果飛機攜帶同樣多的燃料，「協和」號的航程要比其他飛機短得多。我們將「協和」號客機與同它重量幾乎相等的波音767飛機做一比較，前者最大裝油量為82噸，滿載乘客為100人，航程為6230千米；而後者最大裝油量為72噸，滿載乘客為210人，航程為10674千米。簡單地算一下，就可以看出每位旅客每公里的耗油量，「協和」號是波音767的3.

8倍。第二個原因是噪聲問題。「協和」客機使用有利於飛行的渦輪噴氣發動機。

它所產生的噪聲遠大於使用渦輪風扇發動機的亞音速飛機。更有甚者是當飛機超越音速時，它使空氣劇烈振動，發出了一陣陣雷鳴般的響聲，這種聲響被稱為音爆，它具有強烈的破壞力。在低空飛行時，聲爆甚至可以使地面建築物產生裂紋。

因此「協和」號只能在公海或很高的高空中上做跨越音速的飛行。世界上很多國家對飛機發出的噪聲有嚴格規定，因此「協和」號由於噪聲太強以致活動範圍受到限制和約束。例如美國只允許「協和」號在規定的時間內在東海岸的三家機場起降。

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