一直搞不懂,为什么A400M的涡浆发动机要采用复杂且成本高 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 17:28:21


对于大功率双转子涡浆发动机来说,其自由涡轮所起的作用就相当于三转子涡扇的低压转子所起的效果.我不明白为什么RR要把他的三转子技术集成在TP400-D6发动机上,这款发动机可以说是集合了欧洲所有发动机厂商的高技术水平,但是我觉得三转子对于涡浆而言真心多余.

涡扇发动机的风扇,其圆心必须要和核心机的圆心重合,这样风扇才能有最佳推进效率,所以涡扇必须采用同轴的双转子甚至是三转子结构.而涡浆由于浆叶尺寸比涡扇的风扇尺寸大得多,本身推进效率就高,所以螺旋桨是用不着和核心机的圆心重合的,因此涡浆可以采用简单的自由涡轮而不用采用相对复杂且高成本的双转子甚至三转子结构.

TP400D6确实是一款高技术高性能的涡浆发动机,一般涡浆在高于700KM/h的平飞速度下,推进效率就下降了.但是A400M的最大平飞速度能够达到780KM/h,这真的很了不起. 虽然图95的涡浆也能达到甚至超过这个速度,但据说图95在高速下不是采用轴功率模式进行推进的,而是采用涡喷方式进行推进的.

对于大功率双转子涡浆发动机来说,其自由涡轮所起的作用就相当于三转子涡扇的低压转子所起的效果.我不明白为什么RR要把他的三转子技术集成在TP400-D6发动机上,这款发动机可以说是集合了欧洲所有发动机厂商的高技术水平,但是我觉得三转子对于涡浆而言真心多余.

涡扇发动机的风扇,其圆心必须要和核心机的圆心重合,这样风扇才能有最佳推进效率,所以涡扇必须采用同轴的双转子甚至是三转子结构.而涡浆由于浆叶尺寸比涡扇的风扇尺寸大得多,本身推进效率就高,所以螺旋桨是用不着和核心机的圆心重合的,因此涡浆可以采用简单的自由涡轮而不用采用相对复杂且高成本的双转子甚至三转子结构.

TP400D6确实是一款高技术高性能的涡浆发动机,一般涡浆在高于700KM/h的平飞速度下,推进效率就下降了.但是A400M的最大平飞速度能够达到780KM/h,这真的很了不起. 虽然图95的涡浆也能达到甚至超过这个速度,但据说图95在高速下不是采用轴功率模式进行推进的,而是采用涡喷方式进行推进的.
1280px-TP400-D6.jpg1280px-Salon_du_Bourget_20090619_251.jpg
400的三转子有一个转子是自由涡轮的动力输出轴,压气机只有2轴,11级压气机做到了25的增压比,很不错了,AE2100单压气机轴,14级压气机压比才16.6,可见差距之大。
ZQSMA 发表于 2014-9-27 22:57
400的三转子有一个转子是自由涡轮的动力输出轴,压气机只有2轴,11级压气机做到了25的增压比,很不错了,AE ...
难道三转子的结构增压比更高?
防喘是一个很诱人的指标。

L55配DM53 发表于 2014-9-28 06:51
防喘是一个很诱人的指标。


A400M那样的运输机相对战机那种飞行状态而言,本身就不容易出现喘震.  三转子除了对喘震有抑制作用外,省油之处也是有的.  但是涡浆引擎本身的自由涡轮从功能上看和三转子发动机的低压转子所起的作用是差不多的,我认为没必要非把涡浆的自由涡轮和其核心机的高低压转子共轴,成为三转子结构.

涡轴和涡浆以及燃机,之所以有自由涡轮的结构,重要的一个原因就是为了省油,并且有着更好的运行效率.三转子涡扇的低压转子单独驱动风扇也是为了这个功能.


还有一点是,对于涡扇发动机而言,其实双转子已经能很好的抑制喘震了.三转子无非是让风扇和低压压气机工作在最适合且运行效率最高的不同转速上,以达到更佳的燃油效率和更好的推进效率. 之所以涡扇的低压转子必须和其核心机的转子共轴,那是因为涡扇的扇叶尺寸有限,其扇叶圆心必须要和核心机圆心重合,才能有最好的推进效率,并且涡扇的风扇也起着低压压气机的作用,所以风扇圆心和核心机圆心也必须重合。 涡浆的螺旋桨一是没必要起到低压压气机的功能,其次螺旋桨的扇叶尺寸比风扇大得多,其圆心也没必要和核心机的圆心重合,所以采用自由涡轮就可以达到省油的效果了。

除了涡浆外,涡轴和燃机也采用自由涡轮,为的也是省油。

普惠的齿轮传动涡扇,行星减速器所起的作用,其实和三转子结构所起的作用是一样的。
L55配DM53 发表于 2014-9-28 06:51
防喘是一个很诱人的指标。


A400M那样的运输机相对战机那种飞行状态而言,本身就不容易出现喘震.  三转子除了对喘震有抑制作用外,省油之处也是有的.  但是涡浆引擎本身的自由涡轮从功能上看和三转子发动机的低压转子所起的作用是差不多的,我认为没必要非把涡浆的自由涡轮和其核心机的高低压转子共轴,成为三转子结构.

涡轴和涡浆以及燃机,之所以有自由涡轮的结构,重要的一个原因就是为了省油,并且有着更好的运行效率.三转子涡扇的低压转子单独驱动风扇也是为了这个功能.


还有一点是,对于涡扇发动机而言,其实双转子已经能很好的抑制喘震了.三转子无非是让风扇和低压压气机工作在最适合且运行效率最高的不同转速上,以达到更佳的燃油效率和更好的推进效率. 之所以涡扇的低压转子必须和其核心机的转子共轴,那是因为涡扇的扇叶尺寸有限,其扇叶圆心必须要和核心机圆心重合,才能有最好的推进效率,并且涡扇的风扇也起着低压压气机的作用,所以风扇圆心和核心机圆心也必须重合。 涡浆的螺旋桨一是没必要起到低压压气机的功能,其次螺旋桨的扇叶尺寸比风扇大得多,其圆心也没必要和核心机的圆心重合,所以采用自由涡轮就可以达到省油的效果了。

除了涡浆外,涡轴和燃机也采用自由涡轮,为的也是省油。

普惠的齿轮传动涡扇,行星减速器所起的作用,其实和三转子结构所起的作用是一样的。
求证:
涡轮对转可以省一级涡轮导向器?
PolarBaby 发表于 2014-9-28 06:37
难道三转子的结构增压比更高?
多转子的优势之一就是各级转子所驱动的压气机可以工作在各自的优势区域,而不用为了兼顾其他级压气机妥协,这样单级的压比可以做得比较高,用较少级数的压气机就可以实现较高的压比。

主要是利用三转子转速调节的优势,在包线内更大的区域获得稳定的高效率

hhbb0 发表于 2014-9-28 09:13
主要是利用三转子转速调节的优势,在包线内更大的区域获得稳定的高效率


从结构上来讲,三转子涡浆可以看作是把原先的双转子涡浆的自由涡轮和核心机的高低压转子共轴. 问题是三转子的制造成本高,结构复杂.

传统的双转子涡浆的内部结构: 低压转子+高压转子+自由涡轮+减速器+螺旋桨.这其实起的作用和三转子是一样的.
hhbb0 发表于 2014-9-28 09:13
主要是利用三转子转速调节的优势,在包线内更大的区域获得稳定的高效率


从结构上来讲,三转子涡浆可以看作是把原先的双转子涡浆的自由涡轮和核心机的高低压转子共轴. 问题是三转子的制造成本高,结构复杂.

传统的双转子涡浆的内部结构: 低压转子+高压转子+自由涡轮+减速器+螺旋桨.这其实起的作用和三转子是一样的.
对于双转子涡浆(涡轴)而言,其自由涡轮所起的作用和三转子涡浆的低压涡轮(低压转子)所起的作用是一样的
你说的是很有道理。

但RR研究三转子很久了,可能他们认为有必要把研究成果用到实物上去,就选择了A400M作为装机对象,而且A400M是欧洲多国联合研制,其它国家可以分担一部分研发成本。
精密机械把结构简单化才是高难度。
PolarBaby 发表于 2014-9-28 09:27
从结构上来讲,三转子涡浆可以看作是把原先的双转子涡浆的自由涡轮和核心机的高低压转子共轴. 问题是三 ...
你所说的双转子涡桨其实是三转子,从结构上说:高压+低压+自由,涡轮转子是3组,也就是3轴3转子
另外你所说的“三转子涡浆可以看作是把原先的双转子涡浆的自由涡轮和核心机的高低压转子共轴”又是什么意思呢?
对于涡桨来说,所谓双转子还是三转子都无所谓,三转子涡桨的技术复杂度远低于三转子涡扇,涡桨采用自由涡轮的重要原因是在飞行过程中调节螺旋桨转速时不会影响燃气发生器的工作。燃气发生器采用单双转子也只是取决于你压气机所需要的总压比,总压比高了就双转子,总压比低用单转子也无妨。相比于三转子涡扇,涡桨要简单的多,自由涡轮和螺旋桨与燃气发生器之间是没有气动约束的,不像涡扇还要考虑高中低压之间的共同工作问题。
PS:TP400是在M88基础上改来的,要说主要工作也是法国人做的,跟RR的三转子技术无关...RR三转子技术的核心就在于三转子的共同工作调节的控制律上,这技术是RR独门的
职业狙击手 发表于 2014-9-28 08:14
求证:
涡轮对转可以省一级涡轮导向器?
同求证,凑字
这个帖子太专业了,搞不懂
liulow 发表于 2014-9-28 11:11
你所说的双转子涡桨其实是三转子,从结构上说:高压+低压+自由,涡轮转子是3组,也就是3轴3转子
另外你 ...

纠正你一个观点:

对于燃气涡轮发动机而言,转子的数量多少是以其转子共轴的数量而言的.自由涡轮与高低压转子是不共轴的,所以在单转子/双转子的涡轴、涡浆、燃机中,自由涡轮不算在其中的。

TP400-D6涡浆引擎在结构上类似RR的Trent,低压转子和高/中压转子共轴,低压转子单独带动减速器,减速器带动8叶螺旋桨。


PolarBaby 发表于 2014-9-28 11:36
纠正你一个观点:

对于燃气涡轮发动机而言,转子的数量多少是以其转子共轴的数量而言的.自由涡轮与高 ...
对于涡桨来说如何做到自由涡轮与燃气发生器不共轴?用于驱动的螺旋桨在最前面,不共轴的设计会很复杂啊,至少我们楼下那模型还是共轴的
不过不管怎么说tp400跟Trent是不同的,毕竟对tp400其“低压”部分对于后面的燃气发生器影响很小
liulow 发表于 2014-9-28 12:18
对于涡桨来说如何做到自由涡轮与燃气发生器不共轴?用于驱动的螺旋桨在最前面,不共轴的设计会很复杂啊, ...

可以不共轴嵌套,比如PT6这类倒置结构的涡桨,其自由涡轮轴并不与压气机轴有任何直接连接。

回到400,这个是共轴的,其余的像T56/AE2100也是共轴的。
ZQSMA 发表于 2014-9-28 13:55
可以不共轴嵌套,比如PT6这类倒置结构的涡桨,其自由涡轮轴并不与压气机轴有任何直接连接。

回到400 ...
倒置结构...我倒是忘了这个了
不过就大部分正常共轴的涡桨来说,其技术难度还没复杂到Trent那一步,大概最大的难度也就是三轴嵌套的时候支点布置和轴系的结构强度不太好搞
涡桨很少追求极限性能,而是在成本与性能之间更偏向成本,SOSO一一
欧洲之所以能够的军事装备领域与MD展开竞争,是因为有罗罗,赛峰,MTU,皮尔斯蒂克!!!
业余选手表示完全看不懂,不过看到这桨叶就觉得不错

ZQSMA 发表于 2014-9-28 13:55
可以不共轴嵌套,比如PT6这类倒置结构的涡桨,其自由涡轮轴并不与压气机轴有任何直接连接。

回到400 ...


这末说的话,涡浆的结构和涡轴还是不大一样。如果照你这末说的话,相当一部分涡浆发动机是没有自由涡轮的,也就是动力涡轮是和核心机转子共轴的。并不是全部涡浆都类似涡轴那样,动力涡轮是和核心机转子是分开的。有的涡浆动力涡轮是自由涡轮,有的则不是。

其实可以这末理解,涡浆的动力输出方式应该就是所谓的冷端输出,因此其动力涡轮通常和核心机转子共轴。而涡轴的输出方式应该就是所谓的热段输出,其动力涡轮与核心机转子不共轴,这样的动力涡轮就是所谓的自由涡轮。

PT6系列涡浆的所谓倒置结构是压气机在后,动力涡轮在前,所以PT6系列涡浆发动机的动力涡轮可以做成自由涡轮,和核心机转子不共轴。这也是为什么采用双发PT6A-66B的比亚乔P180公务机可以采用螺旋浆后推的方式飞行。采用热段输出的PT6系列发动机之所以做成这种结构,可以降低制造成本,且这样一来,涡浆改涡轴或是涡轴改涡浆也是可以在PT6系列的不同型号之间进行方便的改动的。

涡浆发动机的动力涡轮即使与核心机转子共轴,它也只是单纯的动力涡轮,只会去驱动减速器,而不会像涡扇发动机的低压转子那样,即参与风扇的驱动,又参与压气机的驱动。


不知道以上我的理解,对不对?
ZQSMA 发表于 2014-9-28 13:55
可以不共轴嵌套,比如PT6这类倒置结构的涡桨,其自由涡轮轴并不与压气机轴有任何直接连接。

回到400 ...


这末说的话,涡浆的结构和涡轴还是不大一样。如果照你这末说的话,相当一部分涡浆发动机是没有自由涡轮的,也就是动力涡轮是和核心机转子共轴的。并不是全部涡浆都类似涡轴那样,动力涡轮是和核心机转子是分开的。有的涡浆动力涡轮是自由涡轮,有的则不是。

其实可以这末理解,涡浆的动力输出方式应该就是所谓的冷端输出,因此其动力涡轮通常和核心机转子共轴。而涡轴的输出方式应该就是所谓的热段输出,其动力涡轮与核心机转子不共轴,这样的动力涡轮就是所谓的自由涡轮。

PT6系列涡浆的所谓倒置结构是压气机在后,动力涡轮在前,所以PT6系列涡浆发动机的动力涡轮可以做成自由涡轮,和核心机转子不共轴。这也是为什么采用双发PT6A-66B的比亚乔P180公务机可以采用螺旋浆后推的方式飞行。采用热段输出的PT6系列发动机之所以做成这种结构,可以降低制造成本,且这样一来,涡浆改涡轴或是涡轴改涡浆也是可以在PT6系列的不同型号之间进行方便的改动的。

涡浆发动机的动力涡轮即使与核心机转子共轴,它也只是单纯的动力涡轮,只会去驱动减速器,而不会像涡扇发动机的低压转子那样,即参与风扇的驱动,又参与压气机的驱动。


不知道以上我的理解,对不对?
我以前一直固执的认为,涡浆和涡轴在结构上是完全一样的,其实还是有点区别的。
“但据说图95在高速下不是采用轴功率模式进行推进的,而是采用涡喷方式进行推进的.”
来来来,解释一下这是怎么回事,我保证不打死你!!
发动机不是采用的技术越先进越好,而是实用,毛子搞东西讲究的是性价比高
我保证不打死你!!”

这么牛气冲天的中士,肯定是一个大神的小号吧?,膜拜,学习,望提携。

xiao04119 发表于 2014-9-29 22:37
“但据说图95在高速下不是采用轴功率模式进行推进的,而是采用涡喷方式进行推进的.”
来来来,解释一下这是 ...


以图95涡浆发动机的技术,如果达到780KM/h的平飞速度,不可能像A400M的TP400-D6那样完全靠轴功率方式推进的.因为两者压根不是一个时代的产物.
xiao04119 发表于 2014-9-29 22:37
“但据说图95在高速下不是采用轴功率模式进行推进的,而是采用涡喷方式进行推进的.”
来来来,解释一下这是 ...


以图95涡浆发动机的技术,如果达到780KM/h的平飞速度,不可能像A400M的TP400-D6那样完全靠轴功率方式推进的.因为两者压根不是一个时代的产物.
“但据说图95在高速下不是采用轴功率模式进行推进的,而是采用涡喷方式进行推进的.”
来来来,解释一下这是 ...
95在高速度区间飞行时候,将螺旋桨顺桨以后,利用涡喷核心机的喷气动力推进。
PolarBaby 发表于 2014-9-29 19:56
这末说的话,涡浆的结构和涡轴还是不大一样。如果照你这末说的话,相当一部分涡浆发动机是没有自由涡轮 ...
涡桨与压气机同轴的很少,自由涡轮为主。

所谓共轴嵌套是指输出轴与压气机轴同心嵌套在一起,并非是同一根轴。

涡轴涡桨并没有绝对的分界,PT6系列就有涡轴和涡桨,涡桨比如KN12低压吸收效率不高,尾气依旧有较高的能量,所以功率输出方面是混合式的,即部分轴功率(约15000SHP),部分喷气推力(1200kgf),只是轴输出占到整个输出比重的很高,即使是PT6A-68C,喷管实际也有200磅左右的推力,以上均指地面静止状态,并不表示说高空飞行时依旧是这个比例。
期待效率更加高的桨扇。来自: Android客户端

liulow 发表于 2014-9-28 11:11
你所说的双转子涡桨其实是三转子,从结构上说:高压+低压+自由,涡轮转子是3组,也就是3轴3转子
另外你 ...


论坛上早有文章,现在的TP400和M88没有任何关系。
http://lt.cjdby.net/thread-1560791-1-1.html
liulow 发表于 2014-9-28 11:11
你所说的双转子涡桨其实是三转子,从结构上说:高压+低压+自由,涡轮转子是3组,也就是3轴3转子
另外你 ...


论坛上早有文章,现在的TP400和M88没有任何关系。
http://lt.cjdby.net/thread-1560791-1-1.html

PolarBaby 发表于 2014-9-28 11:36
纠正你一个观点:

对于燃气涡轮发动机而言,转子的数量多少是以其转子共轴的数量而言的.自由涡轮与高 ...


TP400-D6在结构上并不是延续RR的Trent,TP400-D6的核心机是RR的BR700。
PolarBaby 发表于 2014-9-28 11:36
纠正你一个观点:

对于燃气涡轮发动机而言,转子的数量多少是以其转子共轴的数量而言的.自由涡轮与高 ...


TP400-D6在结构上并不是延续RR的Trent,TP400-D6的核心机是RR的BR700。
ZQSMA 发表于 2014-9-30 09:34
涡桨与压气机同轴的很少,自由涡轮为主。

所谓共轴嵌套是指输出轴与压气机轴同心嵌套在一起,并非是同 ...
我一直不理解,为什么涡浆要保留一定的核心机推力呢? 据说是这样飞行时推进效率更高,但我不明白为什么保留核心机的推力,效率就高了呢? 请教下.
ZQSMA 发表于 2014-9-30 09:34
涡桨与压气机同轴的很少,自由涡轮为主。

所谓共轴嵌套是指输出轴与压气机轴同心嵌套在一起,并非是同 ...
还得请教一个小问题,双转子涡扇的高低压转子之间,是否也属于共轴嵌套?
PolarBaby 发表于 2014-9-30 12:32
我一直不理解,为什么涡浆要保留一定的核心机推力呢? 据说是这样飞行时推进效率更高,但我不明白为什么保留 ...
推力部分不受到螺旋桨高速效率下降的影响。
PolarBaby 发表于 2014-9-30 12:35
还得请教一个小问题,双转子涡扇的高低压转子之间,是否也属于共轴嵌套?
是的。PT6这种倒置结构属于特例。

AAAAA007 发表于 2014-9-30 07:02
95在高速度区间飞行时候,将螺旋桨顺桨以后,利用涡喷核心机的喷气动力推进。


这是个谬论,事实上只不过是图95的螺旋桨螺距届时调得很大,角度接近顺桨状态罢了,实际上主要还是依靠螺旋桨驱动,涡喷推力所占比重有所升高而已。

图95是架接近200吨的飞机,NK12涡喷部分仅仅是1200KGF的起飞推力,能靠这个推力维持平飞,自己算算TU95的升阻比有多少?即使不考虑高空推力下降,也需要40的整机升阻比,相当于高级滑翔机的水平,你觉得可能吗?NK12排气速度并不高,65千克空气流量,静态排气推力只有1200KGF,排气速度不到200米/秒。

我知道很多照片上看起来螺旋桨都是不转的,原因在于tu95的螺旋桨直径很大,转速低,拍摄时快门时间短是能拍摄到清楚的桨叶的,但是去看视频就知道,还是在转的,而且NK12是纯纯的单转子发动机,压气机轴也是输出轴,顺桨就必须关机。
比如这个:
http://v.ku6.com/show/Xijr9_ZP7agw7_ZSahw7rw...html
AAAAA007 发表于 2014-9-30 07:02
95在高速度区间飞行时候,将螺旋桨顺桨以后,利用涡喷核心机的喷气动力推进。


这是个谬论,事实上只不过是图95的螺旋桨螺距届时调得很大,角度接近顺桨状态罢了,实际上主要还是依靠螺旋桨驱动,涡喷推力所占比重有所升高而已。

图95是架接近200吨的飞机,NK12涡喷部分仅仅是1200KGF的起飞推力,能靠这个推力维持平飞,自己算算TU95的升阻比有多少?即使不考虑高空推力下降,也需要40的整机升阻比,相当于高级滑翔机的水平,你觉得可能吗?NK12排气速度并不高,65千克空气流量,静态排气推力只有1200KGF,排气速度不到200米/秒。

我知道很多照片上看起来螺旋桨都是不转的,原因在于tu95的螺旋桨直径很大,转速低,拍摄时快门时间短是能拍摄到清楚的桨叶的,但是去看视频就知道,还是在转的,而且NK12是纯纯的单转子发动机,压气机轴也是输出轴,顺桨就必须关机。
比如这个:
http://v.ku6.com/show/Xijr9_ZP7agw7_ZSahw7rw...html
PolarBaby 发表于 2014-9-28 09:27
从结构上来讲,三转子涡浆可以看作是把原先的双转子涡浆的自由涡轮和核心机的高低压转子共轴. 问题是三 ...
实在看不下去了。请把“涡浆”改为“涡桨”,并多输入几遍,把你的输入法也调教一下。