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  直升机的动力装置大体上分为两类,即航空活塞式发动机和航空涡轮轴发动机。 在直升机发展初期,均采用技术上比较成熟的航空活塞式发动机作为直升机的动力装置。但由于其振动大,功率质量比和功率体积比小、控制复杂等许多问题,人们就利用已经 发展起来的涡轮喷气技术寻求性能优良的直升机动力装置,从而研制成功直升机用涡轮铀发动机。

  实践证明,涡轮轴发动机较活塞式发动机更能适合直升机的飞行特点。当今世界上,除部分小型直升机还在使用活塞式发动机外,涡轮轴发动机已成为直升机动力装置的主要形式。

航空涡轮轴发动机

  航空涡轮轴发动机,或简称为涡铀发动机,是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。法国 是最先研制涡轴发动机的国家。50年代初,透博梅卡公司研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机,功率达到了206kW(280hp), 成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机,定名为“阿都斯特—l”(Artouste—1)。首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机公司生产的Bell 47(编号为XH—13F),于1954年进行了首飞。

  涡轴发动机自从问世近40年来,产品不断改进发展,结构、性能一代比一代好,型号不断推陈出新。据不完全统计,世界上直升机用航空涡轴发动机,经历了四代发展时期,输出轴功率从几十千瓦到数千千瓦,大大小小约有二十几个发展系列。

西方典型的四代航空涡轴发动机

投产年代 (20世纪)
型号名称
功率(kW)
耗油率 (kg/kW.h)
压比
涡轮进口温度(℃)
重量 kg
功率重量比(kw/kg)
适用直升机型号
一代
50

阿都斯特II (法)

T58-GE-109 (美)

404

1029

0.46

0.38

5.2

8.4

750

982

154

159

2.62

6.47

“云雀”

“SH=3”

二代
60

阿斯泰祖 (法)

T64-GE-6 (美)

441

2096

0.33

0.32

7.8

13

950

1093

160

328

2.76

6.39

“小羚羊”

AH-56

三代
70-80

马基拉 (法)

T700-GE-700 (美)

1324

1146

0.292

0.29

10.4

17

1100

1199

210

181

6.3

6.33

“超美洲豹”

“黑鹰”

四代
80-90

NTR—390 (欧洲)

T800-LHT-800 (美)

RTM—322 (英、法)

958

895

1566

0.274

0.280

0.267

13

15

14.72

1432

 

1480

169

163

241

5.66

5.5

6.5

欧洲“虎式”

AH-66

EH-101

涡轴发动机分类

  涡轴发动机据其动力涡轮的形式不同,可分为固定涡轮轴发动机和自由涡轮轴发动机两种。前者的动力涡轮和燃气发生器转于,共同固定在同一根轴上;后者的动力涡轮和燃气发 生器转子,分别固定在两根轴上,动力涡轴与燃气发生器转于彼此无机械联系,动力涡轴呈“自由”状态。自由涡轮轴发动机,又可分为后出轴和前出轴两种。

涡轴发动机的主要机件及其工作原理

   与一般航空喷气发动机一样,涡轴发动机也有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气 装置等五大机件,涡轴发动机典型结构如下图所示。