发动机在飞机上的安装

1 3.3.2发动机在飞机上的安装 发动机的安装与发动机的类型、数目以及它装在飞机上的位置有关。它可以用吊架装在机翼下，可装在机身两侧，也可装在机身或机翼内，或者装在机身后部与尾翼的交接处；涡轮螺桨发动机只能装在机身头部或机翼。不管装在什么部位，发动机推力必须传递到飞行器主要承力结构上。在飞行中发动机与飞机连接处要承受几倍于发动机自身重量的载荷，而且发动机机匣温度变化很大，所以连接点不仅要牢固可靠，而且要在纵向和径向提供自由膨胀的可能。 活塞式发动机和涡轮螺桨发动机的安装位置 活塞发动机在飞机上大多安装一台、两台或四台，一般大多是拉进式(即螺旋桨在前)的。其安装位置和涡轮螺桨发动机的飞机很相似(图3.3.13)。拉进式的飞机，其发动机多装在机头或机翼前缘。这样可使机翼上所受的载荷降低，因发动机的重力与升力的方向相反，减少了由这些外力引起的弯矩。 图3.3.13 涡轮螺桨发动机在飞机上的安装位置(活塞发动机的飞机同它相似) (a) 一台发动机，装在机头 (b) 两台发动机，装在机翼前缘短舱内（拉进式） (c) 六台发动机，装载机翼后缘（推进式） 另一种是推进式的，即发动机装在机翼后缘或机身后段。这种安排方式使机翼和机身位子螺旋桨的滑流之外，阻力会降低，但主起落架较高，重量增大，而且发动机在地面的工作的冷却条件也较差，因而使用较少。 涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的安装位置 这两类发动机在飞机上的安装位置和固定方法相似，可用涡轮喷气发动机作为代表。 —台涡轮喷气发动机的安装位置。—台涡轮喷气发动机多装在机身后段或机身下部。这种方式有利于维护修理，只要将机身后段拆卸开就行了；同时还可让出机身短舱或前段的空间，以便容纳人员和武器装备。图3.3.14所示的是离心式涡轮喷气发动机的安排情况。 两台涡轮喷气发动机的安装位置。两台涡轮喷气发动机有几种安排方式。 第一种是把两台发动机各装在一只短舱内(图3.3.15a)，这种方式的优点是机身空间大，装载的人员和设备多，对机翼能起减少载荷的作用。但其构造比较复杂，而且还会增大阻力和降低机翼的后掠作用。 第二种双发的安排方式，是把发动机装在机翼下的吊舱内(图3.3.15b)。这种方式的好处是减少短舱和机翼的干扰，对提高升力系数有利，防火性能较好，可采用全翼展的襟翼。另外，由于短舱离地近，维护比较方便，但易于吸入尘土。 图3.3.14 一台离心式涡轮喷气发动机的固定 1—前机身加强框 2—发动机架 3—排气管 4—排气管后部的连接 5—后机身 6—前机身 7—连接点 8—主连接点 9—耳片接头 10—叉形接头 (a) (b) (c) (d) 图3.3.15 两台涡轮喷气发动机的安装位置 (a) 安装于机翼短舱内 (b) 安装于机翼吊舱内 (c) 安装于后机身外部的两侧 (d)并列安装于后机身的内部 第三种安排方式是把两台发动机并列在后机身外部的两侧(图3.3.15c)。这种叫尾吊式。其优点是座舱内噪音小，机翼外形易于满足气动要求，进气和排气通道较短，能量损失较少。但这种安排的构造比较复杂，重量也较大。 以上三种安排方式多用于运输机或轰炸机。 第四种安排方式是，把发动机并到安装在后机身的内部(图3.3.15d)。这种安排方式，在单发飞行时，由于两边推力不平衡而引起的使机头偏向一边的力矩比较小，但发动机所占机身的容积很大，不利于装载其他的设备。 多台涡轮喷气发动机的安装位置。大型飞机需要装多台发动机，比较常用的有三台、四台和八台。 三台喷气发动机多用于运输机。其安排方式有两种。第一种是两台发动机并列装在机身后段外部，另一台装在垂尾根部(图3.3.16)。这种安装方式的优点是，如果发动机发生故障，涡轮损坏，被强大的离心力摔开的碎片不致破坏飞机的主要受力构件，比较安全。 (a) (b) 图3.3.16 三台涡轮喷气发动机的安装位置 (a) 两台发动机并列装在机身后段外部，另一台装在垂尾根部 (b) 两台涡轮风扇发动机安装在机翼下的吊舱内，另一台安装在垂尾根部 第二种三发的安排方式是，把两台涡轮风扇发动机安装在机翼下的吊舱内，另一台安装在垂直尾翼根部(图3.3.16)。其特点和前一种安装形式类似。 四台喷气发动机的安排方式比较常见的有四种。 第一种是翼吊式，即四台发动机都置于机翼下的吊舱内(图3.3.17a)。这种方式多用于运输机，但也有轰炸机采用这种型式的。 第二种是尾吊式，把四台发动机部并列在机身后段外部的两侧((图3.3.17b))，其特点与双发第三种安装方式类似。 第三种安排方式是把发动机安装在靠近机身的机翼内部，每边放两台(图3.3.17c)。这种方式的构造复杂。但一台发动机停车时，却可减小偏航力矩，而且还可消除或削弱短舱和机身的干扰作用。 第一种是把四台喷气发动机每两台成为一组，安装在机翼的底部(图3.3.17d)。“协和”号超音速旅客机就是这样安排的，其特点是发动机短舱的剖面呈长方形的，其上下表面形成飞机结构的一部分。 乌克兰的安-225运输机，使用6台涡轮风扇发动机，吊挂在机翼下。美国的亚音速战略重型轰炸机B-52装有八台喷气发动机，每两台成一组，装在机翼下面的四只吊舱中，其安装位置和固定的特点与四个吊舱的飞机相似。 (a) (b) (c) (d) 图3.3.17 四台涡轮喷气发动机的安装位置 (a) 翼吊式 (b) 尾吊式 (c) 每两台成为一组，安装在机翼内部靠进机身处 (d) 每两台成为一组，安装在机翼的底部