熔敷粉末材料

[拼音]:penqi feiji

[英文]:jet airplane

用噴氣發動機向後噴射高速氣流以產生推力的飛機。按使用的噴氣發動機型別的不同分為渦輪噴氣飛機、衝壓發動機噴氣飛機、火箭飛機和組合動力裝置的噴氣飛機。現代使用的噴氣飛機幾乎都屬渦輪噴氣飛機,它是指以渦輪噴氣發動機或渦輪風扇發動機為動力裝置的一類飛機。其他各類噴氣飛機僅少量用作靶機、無人駕駛飛機和試驗研究機。

簡史

第一架火箭飛機是德國的亨克爾176(He-176),於1939年6月15日首次試飛。同年8月27日第一架渦輪噴氣飛機(He-178)試飛成功。它裝有一臺軸流式渦輪噴氣發動機,僅用作試飛。1941年英國試飛了一架裝一臺離心式渦輪噴氣發動機的飛機(E-28/39)。

第二次世界大戰末期已有少量噴氣飛機開始服役,最早投入作戰使用的火箭飛機是德國的Me-163B(1944年首次試飛)。它的最大時速960公里,由於耗油率太大,在空中只能飛行 8~10分鐘。最早使用的渦輪噴氣飛機是德國的Me-262和英國的“流星”號。它們都裝有兩臺渦輪噴氣發動機,單臺推力約8830牛(900公斤力),速度分別為871公里/時和794公里/時,超過當時最快的活塞式戰鬥機的速度(750公里/時)。

戰後,各國研製的噴氣戰鬥機大量服役,很快取代了活塞式戰鬥機。這些飛機安裝的是渦輪噴氣發動機,但外形與螺旋槳飛機仍相似,最大速度為900公里/時。40年代末,渦輪噴氣發動機的推力增大,再加上採用後掠機翼,噴氣飛機的速度增加到1000公里/時左右。這一時期代表性的飛機有美國的F-86、B-47和蘇聯的米格15、圖16等(圖2 )。50年代的噴氣戰鬥機採用了帶加力燃燒室的渦輪噴氣發動機和符合面積律要求的飛機外形,速度超過音速,並很快達到兩倍音速。晚些時候又出現超音速噴氣轟炸機和偵察機等。代表性的超音速噴氣飛機有:美國的F-4和F-104、蘇聯的米格 21、法國的“幻影”3等。在這一時期還廣泛研究和試驗了其他型別的噴氣飛機。1947年10月14日美國的一架用於研究超音速飛行的火箭飛機 X-1首次突破音障,飛行速度達到馬赫數1.015。1967年X-15A火箭飛機在3萬米高空創造了馬赫數 6.72的載人飛機速度紀錄。1949年法國試飛第一架衝壓發動機的噴氣飛機“呂達克”,1953年又試飛一架衝壓與渦輪噴氣組合動力的噴氣飛機。渦輪噴氣飛機的速度紀錄是由美國的SR-71A飛機在1976年7月28日創造的,為3529.56公里/時。

噴氣飛機特點

飛機所需的推進功率按速度的三次方增長,接近音速時需用功率的增長還要更快。螺旋槳飛機不能作高亞音速和超音速飛行,因為螺旋槳在高速飛行時效率急劇下降,同時活塞式發動機所能輸出的功率太小,滿足不了高速飛行的需要,即便是代之以功率較大的渦輪軸發動機,螺旋槳能吸收的功率也是有限的。噴氣飛機的巨大推進功率和在高速飛行時的推進效率使它成為高速飛行、特別是超音速飛行的理想航空器。在高亞音速範圍內,裝有渦輪風扇發動機的噴氣飛機,經濟性高於螺旋槳飛機。絕大多數螺旋槳飛機的發動機和螺旋槳都裝在機翼短艙或機身頭部,渦輪噴氣飛機的發動機安放則方便靈活得多(圖3),典型的位置有:機翼下的吊艙內、機身尾部兩側的吊艙內和機身尾部內。主要考慮因素是發動機進氣、排氣的效率和使用安裝方便。渦輪噴氣發動機耗油多,所以飛機載油量大,遠端噴氣飛機載油量可高達飛機總重的一半以上,大量的燃油不僅裝在機翼內,還裝在機身內,在噴氣殲擊機上還要吊掛多個外部副油箱。噴氣飛機在低速飛行時效率比較低,起飛著陸效能比較差。現代大型噴氣客機須在長3000米以上的跑道上起降。為改善起飛著陸效能,現代噴氣飛機普遍使用反推力裝置、著陸減速傘和複雜的增升裝置。噴氣飛機產生的巨大噪聲和大量排氣汙染影響生活環境。

火箭飛機裝火箭發動機,自帶助燃劑。它在空氣稀薄的大氣層頂端仍可飛行。由於噴流速度極高,只有在高空以 5倍以上音速飛行才是經濟的。衝壓發動機噴氣飛機不能自行起飛,其發展受到限制。渦輪和衝壓發動機的組合動力裝置就是克服這一缺點的一種嘗試。

應用

渦輪噴氣飛機因高速飛行的經濟性和優異的超音速效能,在軍用和民用航空中得到廣泛應用。在軍用飛機中,不僅超音速殲擊機和轟炸機是噴氣式的,而且航程遠、裝載量大的高亞音速軍用運輸機也多是噴氣飛機。渦輪噴氣發動機的巨大功率和較輕的重量(高推重比)可以增加飛機的載重量,例如C-5A運輸機重量348噸,最大載重量可達120噸,為了改善巡航經濟性和起飛效能而裝有4臺高流量比的渦輪風扇發動機,每臺靜推力為 182400牛(18600公斤力)。在超音速殲擊機上多采用1~2臺帶加力燃燒室的渦輪風扇發動機,裝在機身尾部,飛機以加力狀態進行超音速飛行,以非加力狀態進行亞音速飛行。軍用教練機、預警機、空中加油機也都是噴氣飛機。在民用方面,噴氣飛機首先用於遠端航線,以後又發展到中、短程航線。在通用航空中,噴氣飛機也日益增多,特別是在要求快速、舒適的公務機中,噴氣飛機的數量增長很快。噴氣客機除載重量大、速度快、經濟和安全可靠外,由於其飛行高度高(高空氣流平穩)、發動機振動小,也更易於創造舒適的環境。火箭飛機的應用僅限於科學研究領域。