喷管 百科内容来自于: 百度百科

基本介绍

喷气发动机中把高压燃气(或空气)转变为动能,使气流在其中膨胀加速以高速向外喷射而产生反作用 推力的部件,又称排气喷管、推力喷管或尾喷管。喷管类型很多,有固定的或可调的收敛喷管、收敛-扩散喷管,引射喷管和塞式喷管等,根据飞行器性能和发动机工作特点选用。高速 歼击机大多采用可调的收敛喷管和可调的收敛-扩散喷管或引射喷管; 火箭发动机常用固定式收敛-扩散喷管;垂直或 短距起落飞机采用换向喷管。
气流在喷管入口处的总压与出口处的静压之比称为喷管落压比、 膨胀比或压力比。收敛-扩散喷管出口面积与临界截面面积(最小截面处的面积)之比称喷管膨胀面积比,通称面积比。当气流膨胀到喷管出口处的静压恰等于外界大气压力时,称为完全膨胀喷管,其性能最佳,当气流在喷管出口处的静压大于外界大气压时,称为不完全膨胀喷管,气流的压力能没有充分转化为动能。当气流在喷管出口处的静压低于外界大气压时称为过膨胀喷管,这时将出现负的压力推力。

基本功能

喷管是燃烧室内高温高压燃气的出口,是火箭发动机能量转换的重要部件,直接影响发动机的性能。喷管的基本功能有两个:
(1)通过喷管的喷喉大小控制燃气的质量流率,以达到控制燃烧室内燃气压强的目的;其次,通过采用截面形状先收敛后扩张的 拉瓦尔喷管(由收敛段、喉部和扩张段三部分组成)使燃气的流动能够从亚声速加速到超声速,高速喷出后产生反作用推力。
(2)为了控制飞行器的飞行方向和姿态,还可以利用喷管实现 推力矢量控制。对于中小型火箭,多采用较简单的锥形喷管;而工作时间长、推力大、质量流率大以及采用高性能推进剂的大型火箭,一般使用特型喷管(如双圆弧形和抛物线形等) [1]  

喷管类型

收敛喷管
横截面积沿流向逐渐缩小的喷管。收敛半角常取7°~35°,在大 马赫数飞行时,会因不完全膨胀造成很大的推力损失。例如,马赫数为1.5时,损失约为 14%;马赫数为3时,损失大于50%。这种结构简单、重量小的喷管用于亚音速或低 超音速飞机的发动机。
收敛-扩散喷管
横截面积沿流向先收敛后扩散的喷管。它是瑞典人C.G.拉瓦尔发明的,所以又称 拉瓦尔喷管。这种喷管用于超音速 歼击机上时,临界面积与出口面积均需随飞行状态而调节;用于 火箭发动机上时,面积比可达7~400。现代火箭发动机最常用的是钟形喷管,出口半角减到2°~8°,长度较短。还有几种更短的环形喷管,如塞式喷管、膨胀偏转喷管、回流喷管和平流喷管等。其共同特点是气流有 自由膨胀边界,可随外界压力自行调节,经常处于完全膨胀状态,但使用不普遍。
可调喷管
主要用于高速飞行的军用飞机的加力 涡轮喷气发动机或加力 涡轮风扇发动机。喷管面积比易调节,可随飞行条件变化,而经常处于完全膨胀状态。结构型式有 平衡杆式、折叠式、折叠花瓣式、套筒锥式等。
引射喷管
由可调收敛形主喷管和固定的或可调的引射套管组成。主流的引射作用带动一股次流从主流气柱与引射套管之间流过,次流对主流起气垫作用,约束主流的膨胀。调节次流流量可以控制主流的流通面积,使其达到或接近完全膨胀。引射喷管重量小,结构简单。能在很宽的飞行范围内维持良好的性能,已广泛用于许多高性能的飞机上。
二维喷管
出口截面不是圆形,容易实现飞机后体与喷管一体化,减小飞机的外阻力和暴露面,改进飞机性能和隐蔽性;还能实现推力换向和反向,增加机动性。

喷管材料

喷管材料的选用与喷管结构和 冷却方式等密切相关。 燃气涡轮发动机喷管常用 镍基高温合金材料, 液体火箭发动机再生冷却喷管采用不锈钢;辐射冷却喷管延伸段使用 铌合金等耐热材料; 固体火箭发动机常用复合材料,接触燃气流的部分则选用耐高温或耐腐蚀材料,背壁选用绝缘材料。喷管中受热最严重的喉部内侧的耐高温层称喉衬,可用钨及其合金等高熔点金属或 发汗材料金属陶瓷石墨碳-碳复合材料以及 碳陶复合材料。入口段多用石墨 酚醛或碳酚醛材料。出口段常用高硅氧-酚醛或碳酚醛材料(见 航空航天材料航空发动机材料)。

喷管介绍

ASRM 喷管装置主要包括两个组件,即前喷管和后出口锥。前喷管由柔性密封接头和绝热体组成,它具有8°全轴 推力向量控制的能力.柔性密封接头是由 D6AC 钢增强片、 天然橡胶垫片和 D6AC 钢前、后端环组成.接头被安装到有 绝热层的 D6AC 固定座以及7050铝制整体头部入口和喉部支撑罩上.喷管头部入口和喉部的火焰表面 烧蚀环用标准密度(1.45g/cm~3)的碳布酚醛带缠绕制成。
zhua曲子白渡白颗
$firstVoiceSent
- 来自原声例句
小调查
请问您想要如何调整此模块?

感谢您的反馈,我们会尽快进行适当修改!
进来说说原因吧 确定
小调查
请问您想要如何调整此模块?

感谢您的反馈,我们会尽快进行适当修改!
进来说说原因吧 确定