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喷气式发动机的原理和构造

  喷气式发动机产生推力的原理与螺旋桨不一样,但也有相似之外。喷气发动机是从内部把气体不断排向后方,利用气体的反作用力产生推力。与螺旋桨最大的不同是飞机上的喷气发动机不是把外面的空气向后排去而是将外部空气吸入内部以后,再由内向外将这些气体排出。由此而产生的效果与前者是完全一样的。在生活中也可见到类似的例子:如一只气球,封口突然漏了,气球会快速飞出去;海水中的墨斗鱼,肚子里装满了液体,遇到紧急情况,它迅速排出这些液体,就能闪电般地逃离险境。用什么办法才能把气体源源不断地吸入到发动机内部,加热使其膨胀后再快速向后喷放出来?这是摆在科学家面前的一道技术难题。

  现在飞机上安装的喷气发动机都包括有压气机和涡轮,所以又叫做涡轮喷气发动机。它的外形是长筒状。最前面的一段是进气道。紧挨着的是压气机,这是一组带有叶片的圆盘,每一个圆盘叫一级,一个压气机可以有5~17级。圆盘转起来后,每一级就是一个风扇可以把空气向后面的一级压去。空气被吸入后,每向后吹一级就被压缩一次。越往后吹,空气被压缩的程度就越高,直到被送入后面的燃烧室。燃烧室是由一个环状的筒子或是一些环状排列的管道,与其中持续闪着火花的点火嘴组成。空气和燃油在此混合后被点火嘴点燃并且迅速膨胀,这种高温气体以极快的速度向后冲出。后边就是涡轮,它也是一组带有叶片的圆盘,可以有1级到多级,它从高速气流中获得转动所需的能量,然后快速转动起来。涡轮轴穿过环状燃烧室与压气机相连,它带着压气机转动。高压气体通过涡轮后经尾喷管以高速向后排出,由它产生的反作用力变成向前的推力。

      喷气发动机与活塞式发动机相比,它不仅不需要用螺旋桨产生推力,也不需要封闭的气缸和活塞。它只是一个把燃油和空气混合并且使其燃烧的筒子。涡轮的作用是用来带动压气机旋转。由于省掉了螺旋桨和气缸等一批部件,喷气式飞机的重量就比老式飞机减轻了许多,这就为飞机提速创造了一个很重要的条件。

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