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主题:茗谈186-天使怒涛 -- 本嘉明

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家园 一些资料和几点意见

先列一些基础数据

二战

DB605AM为例,重量756公斤,起飞功率1450马力,使用MW50之后达到1775马力,4000米高度使用MW50(一氧化二氮)达到1677马力,功重比1.35KW/kg(无MW50),1.68 kW/kg(有MW50)。 35L 排量

梅林61,重量744公斤,起飞功率1290马力,最大功率在7000米高度达到1580马力,功重比1.58KW/kg。,27升排量

涡浆发动机 PT6A-67B发动机净重:212.5kg PT6A发动机功率:608千瓦 功重比 2.8 KW 每公斤。而且不需要大型散热器。

二战航空汽油发动机 功重比在2hp/kg 左右(液冷发动机还需要考虑散热器,以及内部的散热液体)

但是,战后第二代的涡浆发动机 功重比可以到4hp/kg,90年代的先进发动机可以到7-8hp/kg。 这在军用上是巨大的优势。

另一个优势就是,涡浆发动机使用航空煤油,密度更大,更不容易燃烧爆炸。

所以,战后,军用很快就放弃了大功率汽油机,民航也很快转向了涡扇发动机。

民用的活塞只剩下通用航空的小发动机在用,大量型号实际上70年代就定型了,技术上很落后。

近期的航空活塞发动机情况

在2000年左右,考虑到航空汽油使用越来越少,为了减少后勤负担,多个厂商开始开发“航空重油发动机”主要目的是使用航空煤油做燃料,避免在机场运作危险的航空汽油。这主要集中在低功率的通用航空和无人机上。 包括使用奔驰柴油机改装的发动机和新研发的发动机。

但是,航空重油发动机有一个重要的确定,就是必须要压缩燃烧(柴油机的方式),这导致功重比上不去。最多也就是在2hp/kg 左右。不过用在通航和无人机上是够了。

如果,研发航空汽油发动机。

1、航空汽油发动机不是一定要用航空汽油的, 也可以使用普通车用汽油, Rotax912ULS发动机,可以使用汽车汽油为燃料,也通过了FAA 的认证。

车用汽油有较高的饱和蒸汽压和添加剂腐蚀性,如果飞机发动机的燃料系统没经过充分的设计,油料若在燃料管道气化为气泡,就会阻碍甚至阻断发动机燃料供应,给飞机带来安全隐患。这种“气锁”(Vapor Lock)效应,是车用汽油带来的问题。但是也可以采用燃油加压等技术手段改进到可以使用普通车用汽油

2、大功率密度:

近期 玛莎拉蒂推出Nettuno海神发动机 ,压缩比为11:1,冲程为82mm,内径为88mm,可在7500rpm时爆发630马力,3000rpm时峰值扭矩可达730牛·米,升功率为210马力/升。

阿斯顿·马丁Valkyrie的发动机总重仅为206千克Valkyrie搭载的6.5升V12发动机最高转速为11100rpm,最大功率达到了1013马力, 功重比是 5 hp/kg

现在家用的涡轮增压汽油机,150马力/升d 的比比皆是。如果不需要考虑排放标准,油耗水平,噪音,甚至可以降低寿命要求。航空发动机2000小时大修没问题。不需要车用20万公里10年。使用多级增压、缸内喷水等先进技术。用一个12升排量的V12 发动机,达到2400马力是没问题的。或者分为两个6升的发动机,分别达到1200马力。 从功重比上,达到二战梅林发动机一倍的水平是可能的,也就是接近pt6a 的涡浆水平

当然,如果考虑到散热器等附件,比涡浆发动机还是要差一些,但是差距应该不大。

使用汽油机增加了后勤保障的麻烦,在易损性上也有缺点,但是用在大功率航空发动机上还是优点大于缺点。

4、气动布局

建议采用单发大推理双尾撑推进式布局。如: 瑞典萨博J.21战斗机 的布局。

主要优点是: 前方下方视野好(对地攻击这点很重要),前方可以布置雷达、光电探测装置,可以布置前三点起落架(比后三点起落架要安全,容易使用),

这种布局换喷气发动机也很容易

点看全图

如果双发的话, 普卡拉的布局就很传统。也可以。

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