《小型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)》PPT課件.ppt

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1、中 小 型 無(wú) 人 直 升 機(jī) 動(dòng) 力 裝 置 ： 小型 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 在 各 型 海 軍 無(wú) 人 機(jī) 中 ， 最 具 發(fā) 展 前 景 的 是 艦 載 共 軸 雙 旋 翼 無(wú) 人 直 升 機(jī) 。如 德 國(guó) “ 西 莫 斯 ” 多 用 途 共 軸 雙 旋 翼 直 升 機(jī) ， 它 主 要 用 于 海 區(qū) 偵 察 和監(jiān) 視 、 目 標(biāo) 捕 獲 與 指 示 、 中 繼 制 導(dǎo) 、 戰(zhàn) 損 評(píng) 估 以 及 電 子 戰(zhàn) 。 還 有 可 以作 為 C3 I中 繼 站 使 用 的 加 拿 大 的 CL2 2 7 、 CL3 2 7 、 CL4 2 7 多 用 途 雙 旋 翼 無(wú)人 直 升 機(jī) （ 現(xiàn) 已

2、 為 美 國(guó) 、 加 拿 大 、 瑞 典 等 多 國(guó) 使 用 ） ， 可 用 于 投 放 聲納 、 探 測(cè) 潛 艇 、 干 擾 對(duì) 方 雷 達(dá) 與 通 信 、 進(jìn) 行 遠(yuǎn) 程 通 信 等 。 英 國(guó) 研 制 的“ 小 精 靈 ” 小 型 共 軸 雙 旋 翼 無(wú) 人 直 升 機(jī) ， 可 用 來(lái) 執(zhí) 行 監(jiān) 視 、 偵 察 、 巡邏 、 目 標(biāo) 指 示 和 電 子 戰(zhàn) 等 任 務(wù) ， 現(xiàn) 也 被 美 國(guó) 及 北 約 等 國(guó) 購(gòu) 買(mǎi) 。 俄 羅 斯的 “ 卡 -1 3 7 ”也 屬 于 共 軸 雙 旋 翼 無(wú) 人 直 升 機(jī) ， 它 的 外 形 像 個(gè) 球 ， 旋 翼 直徑 5 .3 m， 采 用

3、合 金 材 料 制 成 ， 球 的 上 部 裝 有 活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 動(dòng) 力 裝 置 、 控制 系 統(tǒng) 和 機(jī) 載 設(shè) 備 ， 下 部 可 根 據(jù) 用 途 選 配 專(zhuān) 用 設(shè) 備 。 “ 卡 -1 3 7 ”可 進(jìn) 行空 中 打 擊 、 通 信 中 繼 、 電 子 干 擾 、 搜 尋 營(yíng) 救 、 探 雷 排 雷 等 。 鮮 為 人 知的 是 ， 美 國(guó) 海 軍 裝 備 有 8 0 0 多 架 QH5 0 系 列 多 用 途 共 軸 雙 旋 翼 無(wú) 人 機(jī) ，它 有 多 種 型 號(hào) ， 除 可 擔(dān) 負(fù) 反 潛 任 務(wù) 外 ， 還 可 以 用 于 偵 察 監(jiān) 視 、 武 器 試驗(yàn) 和 運(yùn) 送 貨

4、 物 等 。 德 國(guó) 也 有 一 型 “ 海 蚊 ” 共 軸 雙 旋 翼 無(wú) 人 機(jī) ， 它 是 以美 國(guó) QH5 0 為 基 礎(chǔ) 研 制 而 成 的 哨 兵 無(wú) 人 機(jī) 系 統(tǒng) CL227、 CL327、 CL427 龐 巴 迪 飛 機(jī) 公 司 防 務(wù) 分 公 司 MAVOS( 海 上 垂 直 起 落 直 升 機(jī) 系 統(tǒng) ) 造 價(jià) 低 、 生 存 性 高 作 為 C3I中 繼 站 使 用 ， 美 國(guó) 、 加 拿 大 、 瑞 典 等 多國(guó) 裝 備 CL227于 1990年 完 成 鑒 定 CL427與 2011年 12月 完 成 演 示 驗(yàn) 證 CL227 哨 兵WR3 4 -1 6 渦 軸

5、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) :3 8 .4 kW WR1 2 5 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) :4 4 kW CL327衛(wèi) 士 CL427美 洲 豹起 飛 質(zhì) 量 ( 標(biāo) 準(zhǔn) ) /2 3 5 kg 起 飛 質(zhì) 量 ( 最 大 ) / 3 5 0 kg有 效 載 荷 1 0 0 kg升 限 5 4 8 5 m續(xù) 航 時(shí) 間 8 h一 臺(tái) 9 3 .2 kW 的 威 廉 姆 斯 WTS 1 1 7 -5 型 重 油 渦 輪 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)燃 油 量 為 1 8 0 L重 油任 務(wù) 載 荷 ： 可 更 換 的 模 塊 式 任務(wù) 載 荷 包 括 光 電 /紅 外 組 合 、 通信 中 繼 設(shè) 備 、 合 成 孔 徑 雷

6、達(dá)( 5 A1 Z) 與 電 子 支 援 措 施 裝 置 CL327保 護(hù) 者 CL427美 洲 豹WR3 4 -1 6 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)WR1 2 5 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) QH50系 列 無(wú) 人 機(jī)1962年 首 飛美 海 軍 裝 備 810架反 潛 、 打 擊起 飛 重 量 1,036 kgQH-50A ： 54 kW 四 沖 程 活 塞 機(jī)QH-50B ： 2臺(tái) 64.5 kW四 沖 程 活 塞 機(jī)QH-50C： 225 kW Boeing T50-8A 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 制 造 了 373臺(tái)QH-50D： 272 kW Boeing T50-12渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 制 造

7、了 377臺(tái) MQ-8B火 力 偵 察 兵美 軍 主 力 裝 備一 套 MQ-8 B“火 力 偵 察 兵 ” 系 統(tǒng)由 4 架 無(wú) 人 直 升 機(jī) 和 兩 個(gè) 發(fā) 射 控制 站 組 成攜 帶 “ 九 頭 蛇 ” 航 空 火 箭 、 反艦 導(dǎo) 彈 、 反 潛 導(dǎo) 彈 和 激 光 制 導(dǎo) 航空 炸 彈最 大 起 飛 重 量 1 .4 2 8 噸最 大 有 效 載 荷 3 1 7 公 斤升 限 6 0 9 0 米滯 空 時(shí) 間 8 小 時(shí)2 0 1 0 年 定 型 RR 2 5 0 C2 0 W渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 1 9 0 kW 鷹 眼 傾 轉(zhuǎn) 旋 翼 無(wú) 人 機(jī) 起 飛 重 量 1 .0 2 噸

8、 最 大 載 荷 1 3 6 kg 續(xù) 航 時(shí) 間 ： 6 小 時(shí) 升 限 6 0 0 0 米 RR 2 5 0 C2 0 W渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 1 9 0 kW RR 2 5 0 C2 0 W渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 1 9 0 KW 重 量 6 2 kg JP-5 航 空 母 艦 煤 油 、 重 油 6 級(jí) 軸 流 +離 心 ， 單 管 燃 燒 室 ， 2 級(jí) 燃 氣 渦 輪 +2 級(jí) 自由 渦 輪 壓 比 6 .2 ， 渦 輪 前 溫 9 8 5 耗 油 率 0 .4 6 8 kg/kWh A160T“ 蜂 鳥(niǎo) ” 長(zhǎng) 航 時(shí) 無(wú) 人 機(jī) 干 重 1.13噸 續(xù) 航 時(shí) 間 18小 時(shí)

9、 4缸 斯 巴 魯 活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 6缸 斯 巴 魯 活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) PW207D 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 426KW 8枚 “ 地 獄 火 ” 導(dǎo) 彈 PW2 0 7 D 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 無(wú) 人 直 升 機(jī) 機(jī) 動(dòng) 力 裝 置活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ： 往 復(fù) 式 和 轉(zhuǎn) 子渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)動(dòng) 力 裝 置 優(yōu) 點(diǎn) 不 足 應(yīng) 用活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 技 術(shù) 成 熟 功 重 比 小升 限 3 0 0 0 m， 需 要 渦輪 增 壓 以 提 高 升 限 低 速 、 中 低 空 、 起 飛 重量 小 的 偵 查 、 監(jiān) 視 及 長(zhǎng)航 時(shí) 無(wú) 人 機(jī)1 0 0 KW 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 重

10、比 大耗 油 率 低可 靠 性 高 、 壽 命 長(zhǎng)技 術(shù) 發(fā) 展 潛 力 大環(huán) 境 適 應(yīng) 性 強(qiáng)高 空 性 能 好 動(dòng) 力 渦 輪 轉(zhuǎn) 速 高轉(zhuǎn) 動(dòng) 旋 翼 減 速 比 大 中 低 空 、 低 速 短 距 、 垂直 起 降 無(wú) 人 機(jī) 和 傾 轉(zhuǎn) 旋翼 無(wú) 人 機(jī)（ 2 0 0 -1 0 0 0 kW）q渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 良 好 的 高 空 性 能 ， 并 且 隨 著 無(wú) 人 機(jī) 任 務(wù) 載 荷 、 空 機(jī) 質(zhì) 量 的 逐 漸 增加 , 活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 已 經(jīng) 不 能 滿(mǎn) 足 中 型 和 大 型 無(wú) 人 機(jī) 的 使 用 要 求q長(zhǎng) 航 時(shí) 、 高 航 程 無(wú) 人 直 升 機(jī) 需 要 發(fā)

11、 展 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)q從 50年 代 末 ， 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 逐 漸 取 代 活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) ， 目 前 小 型 無(wú) 人 直 升 機(jī) 仍 以 活塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 為 主 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 功 率 （ kW） 重 量 （ kg） 功 質(zhì) 比 （ kW/kg）WP10系 列 國(guó) III卡 車(chē) 用 柴 油 機(jī)（ 維 柴 ） 199 875 0.23藍(lán) 擎 WP6國(guó) III卡 車(chē) 用 柴 油 機(jī)（ 維 柴 ） 155 620 0.25歐 洲 輕 型 直 升 機(jī) 用 活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī)（ 法 國(guó) Teos Powertrain工 程 公 司和 奧 地 利 Austro發(fā) 動(dòng) 機(jī) 公 司 合 作研 發(fā)

12、 ） 330 239 1.38RR300 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 222 80 2.8 S-1 0 0 奧 地 利 西 貝 爾 公 司 2 0 0 3 服 役 最 大 起 飛 重 量 為 2 0 0 kg 任 務(wù) 載 荷 5 0 kg 續(xù) 航 時(shí) 間 4 h 穩(wěn) 定 的 可 見(jiàn) 光 /紅 外 線(xiàn) 全 向 鏡 頭 、 合 成 孔 徑 雷達(dá) (SAR)、 光 學(xué) 探 測(cè) 搜 尋 設(shè) 備 (LIDAR)、 多 光 譜 成像 設(shè) 備 、 高 靈 敏 度 地 面 雷 達(dá) (GPR) 5 0 馬 力 轉(zhuǎn) 子 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 瑞 士 SKELDAR V-2 0 0 最 大 起 飛 重 量 (MTOW) 2 0 0

13、公 斤 最 大 有 效 載 荷 4 0 公 斤 最 大 滯 空 時(shí) 間 5 小 時(shí) 最 大 飛 行 速 度 1 2 0 公 里 /小 時(shí) 執(zhí) 行 任 務(wù) 最 大 半 徑 范 圍 1 3 0 公 里 動(dòng) 力 4 0 kW活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 機(jī) 載 發(fā) 電 機(jī) 5 0 0 W 最 大 升 限 1 4 0 0 0 英 尺 (ISA) 瑞 典 APID 6 0 型 無(wú) 人 直 升 機(jī) 最 大 速 度 1 1 0 公 里 /小 時(shí) 滯 空 時(shí) 間 3 6 小 時(shí) 最 大 升 限 3 0 0 0 米 巡 航 速 度 9 0 公 里 /小 時(shí) 機(jī) 身 材 料 碳 纖 維 ， 鈦 ， 鋁 最 大 起 飛 重

14、量 1 6 0 公 斤 有 效 載 荷 和 燃 料 最 大 5 5 公 斤 功 率 5 5 馬 力 （ 4 1 千 瓦 ） 燃 料 種 類(lèi) 汽 油 國(guó) 外 無(wú) 人 直 升 機(jī)發(fā) 動(dòng) 機(jī) 研 制 公 司 應(yīng) 用 功 率(kW) 耗 油 率(kg/kWh) 功 質(zhì) 比(kW/kg)WTS 34-16 Williams International 哨 兵 CL-227無(wú) 人 機(jī) 37.3 o.6 1.55WTS 117 Williams International CL-327 垂 直 起 降 無(wú) 人機(jī) 93.2 0.42 2.83250-C20B RR “ 鷹 眼 ” 無(wú) 人 機(jī) 313 0.39

15、6 4.36PW207D PW “ 蜂 鳥(niǎo) ” 長(zhǎng) 航 時(shí) 無(wú) 人 機(jī) 426.7 3.75A1 6 0 T “ 蜂 鳥(niǎo) ” PW2 0 7 D 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 4 2 6 .7 kW 9 1 5 0 m 2 6 0 km/h, 2 0 h 鷹 眼 無(wú) 人 機(jī) ， 3 7 0 km/h， 5 國(guó) 內(nèi) 無(wú) 人 直 升 機(jī)“ 海 鷗 ” 無(wú) 人 機(jī) ： 58.8kWU8無(wú) 人 機(jī) ： 最 大 起 飛 重 量 230Kg,最 大 速 度 150km/h,使 用 升限 3000m， 續(xù) 航 時(shí) 間 ： 4hV750無(wú) 人 直 升 機(jī) ： 最 大 載 荷 80Kg,最 大 速 度 161km/h,使

16、 用 升限 3000m， 續(xù) 航 時(shí) 間 ： 4hK800 絕 影 -8：由 于 無(wú) 人 機(jī) 平 臺(tái) 的 多 樣 性 ， 需 求 推 力 范 圍 大 約 為 1 0 0 1 0 0 0 0 kgf的 渦 噴 /渦扇 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 來(lái) 配 裝 中 高 端 無(wú) 人 機(jī) ； 功 率 不 大 于 1 0 0 kW活 塞 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 配 置 低 速 無(wú) 人 機(jī) ； 功 率 不 大 于 5 0 0 kW的 渦 軸 配 裝 旋 翼 無(wú) 人 機(jī) ； 功 率 不 大 于 6 0 0 kW的 渦槳 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 配 裝 中 低 速 無(wú) 人 機(jī) ； 沖 壓 組 合 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 是 最 有 希 望 用 于 高 超 聲 速

17、 無(wú)人 機(jī) 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) CL 哨 兵 系 列 威 廉 姆 斯 WR2 4 單 軸 壓 氣 機(jī) 、 單 軸 渦 輪 5 0 kg推 力 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 航 空 煤 油 功 率 3 8 .4 KW 單 軸 壓 氣 機(jī) 、 單 軸 渦 輪 前 輸 出 1 0 2 4 0 0 RPM 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 JP5 航 空 母 艦 用 煤 油威 廉 姆 斯 WR3 4 功 率 4 4 KW 單 軸 壓 氣 機(jī) 、 單 軸 渦 輪 前 輸 出 1 0 2 4 0 0 RPM 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 JP5 航 空 母 艦 用 煤 油 、 重 油威 廉 姆 斯 WTS1 2 5 功 率 9 3 .2 KW 重 量 3

18、 7 .2 kg 單 軸 壓 氣 機(jī) 、 單 軸 渦 輪 前 輸 出 1 0 2 4 0 0 RPM 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 JP5 航 空 母 艦 用 煤 油 、 重 油威 廉 姆 斯 WTS1 1 7 -5 法 國(guó) 透 博 梅 卡Turbomeca ArrielTurbomeca ArriusTurbomeca MakilaTurbomeca TM333/Ardiden Rolls-RoyceModel 250 系 列 ：400-750shpRR300: 240-300 shp，0.3078 Robinson R66Bell 47RotorWay 300T EagleRR550: 450 shp，

19、 0.2718 Bell 206/407/430/230Boeing AH-6MQ-8火 力 偵 察 兵 Pratt & Whitney CanadaPW200 系 列 : 500-700 shp PW210 系 列 : 1000 shpPT :500-2000 shpA1 6 0 T “ 蜂 鳥(niǎo) ” PW2 0 7 D 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 4 2 6 .7 kW 9 1 5 0 m 2 6 0 km/h, 2 0 h 霍 尼 韋 爾 額 定 起 飛 功 率 ： 746kW 貝 爾 407ARH勘 測(cè) 直 升 機(jī) HTS900渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī)q高 壓 比 雙 級(jí) 離 心 壓 氣 機(jī)q單 晶

20、渦 輪 葉 片q冷 卻 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 噴 管q氣 膜 冷 卻 火 焰 筒新 技 術(shù) 無(wú) 人 直 升 機(jī) 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 關(guān) 鍵 技 術(shù)小 流 量 、 高 壓 比 組 合 壓 氣 機(jī) 效 率小 流 量 燃 油 噴 嘴 高 質(zhì) 量 霧 化小 型 高 溫 渦 輪 葉 片 冷 卻 中 小 型 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 燃 燒 室回 流 燃 燒 室 ： 蒸 發(fā) 管 或 空 氣 霧 化 噴 嘴折 流 燃 燒 室 ： 甩 油 盤(pán) 霧 化 噴 嘴 第 四 代 渦 軸 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 將 采 用 帶 空 氣 霧 化 噴 嘴 的 回 流 燃 燒 室 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 參 數(shù) 基 于 80daN發(fā) 動(dòng) 機(jī)空 氣 流 量 （ kg/s） 1.75 2.5壓 氣 機(jī) 壓 比 5.5 5.5壓 氣 機(jī) 效 率 0.76 0.76燃 氣 渦 輪 膨 脹 比 3.0 3.0動(dòng) 力 渦 輪 膨 脹 比 1.6 1.6渦 輪 前 溫 度 （ ） 850 850起 飛 功 率 （ kW） 192.0 275耗 油 率 （ kg/kWh） 0.48 0.48