【行業】航空裝備-航空發動機景氣度大幅提升(28頁)

航空發動機作為飛機的“心臟”是飛行的關鍵。人類在航空領域的每一次重大突破,無不與航空動力技術的進步相關。航空發動機在工作時需承受極高的溫度、轉速和壓力,這對其設計制造提出了極難的挑戰,因此航空發動機也被稱作“皇冠上的明珠”,目前在全球范圍內能獨立研制高性能航空發動機的國家僅有中、美、英、法、俄等少數國家。航空發動機的研制通常需要機械、能源、材料、計算機、電子等眾多學科的參與,航空發動機產業的發展水平是一個國家科技、工業、經濟和國防實力的集中體現,也是國家安全和大國地位的重要戰略保障。

活塞式航空發動機是依靠活塞在汽缸中的往復運動使氣體工質完成熱力循環,將燃料的化學能轉化為機械能,再帶動螺旋槳高速轉動而產生推力。1903 年美國萊特兄弟制造的“飛行者 1 號”雙翼飛機實現了人類第一次動力飛行,其動力裝置為一臺四缸、四沖程水冷活塞發動機。1909 年 8 月法國塞甘兄弟發明的旋轉汽缸“土地神”發動機,其采用五缸星形排列,1914~1918 年的第一次世界大戰可以說是旋轉汽缸航空發動機的天下,80%的戰斗機都配備了此種類型的航空發動機。到了 40 年代末,活塞發動機達到了發展頂峰,單臺發動機功率由 12 馬力增加到 3800 馬力,功重比由 0.15 馬力/千克發展到 2.5馬力/千克,巡航耗油率由 0.34 千克/(馬力·時)降低到 0.19 千克/(馬力·時),壽命由數小時提升至上千小時。年產量數十萬臺,裝備飛機超百萬架。

渦輪噴氣發動機:經濟性較差,逐漸被渦扇發動機取代。20 世紀 50 年代開始,渦輪噴氣式發動機逐漸成為各型飛機的主要的動力裝置,特別是超聲速飛機。但其工作原理導致油耗較高、經濟性較差,在后續的發展中逐漸被渦扇發動機取代。

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