論述航空渦輪發動機現狀及未來發展

戴方

摘 要：現階段，隨著社會科技的發展，航空行業在發展過程中逐漸引進先進的技術設備，從而提高航空發動機運行的可靠性和經濟性。文中對航空渦輪發動機進行簡單的概述分析，對其應用過程中的優缺點進行闡述，隨后分析渦輪發動機發展的現狀，并根據目前航空領域發展的具體情況，探討渦輪發動機未來的發展方向，進一步推動航空領域的發展。

關鍵詞：航空;渦輪發動機;現狀;發展

引言

基于科學技術不斷發展的背景下，渦輪發動機整體發展情況良好，并在航天領域和艦船領域中得到了廣泛的應用，并向其他領域逐漸發展。在航空領域中應用渦輪發動機，對于推動航空領域的可持續發展具有積極作用，同時推動了我國國民經濟的進步。

1.燃氣渦輪發動機的相關概述

1.1燃氣渦輪發動機的概念

燃氣渦輪發動機屬于旋轉葉輪式的熱力發電機，主要是以不斷流動的氣體為載體，帶動葉輪進行高頻率的轉動，從而將燃料中的能量轉化為對發動機有用功的內燃式機械。

1.2燃氣渦輪發動機應用的優缺點

目前渦輪發動機是航空動力中的主要動力之一，對于航空領域的發展具有促進作用，究其原因是因為燃氣渦輪發動機自身存在一定的優勢，為其應用提供了動力，但是該發動機在應用過程中仍存在一些缺點，在一定程度上對環境造成了污染，具體內容如下。

燃氣渦輪發動機應用的優點表現在，其一，啟動速度快，渦輪發動機的轉子在轉動過程中非常輕，因此在一定程度上加快了啟動的時間，能夠使該發動機在極短的時間內達到最高的轉速。其二，功率密度大，經調查發現，燃氣渦輪機的體積小于柴油機和蒸汽機，在航空整體結構中占有較小的空間，功率密度大，提高了發動機運行的速度。其三，噪音頻率低，燃氣渦輪發動機不僅應用在航空領域，還應用在軍艦領域，為了隱藏目標，軍艦在運行過程中需要保持低頻的噪音，因此適用于燃氣渦輪發動機[1]。

而燃氣渦輪發動機應用過程中存在的缺點主要表現對環境的污染，因為在燃氣渦輪發動機的運行中需要在吸入新鮮空氣后排放出大量廢氣，此種現象嚴重污染了周圍的環境。

2.航空渦輪發動機發展的現狀

眾所周知，航空渦輪發動機的出現為航空領域帶來了巨大的變化，不僅提高了飛機運行的速度和高度，還進入了超聲速的飛行時代，帶領航空領域進入到全新的時代。根據調查發現航空渦輪發動機出現于20世紀40年代，隨著科學技術的發展，直到目前為止，渦輪發動機技術已經發展到了第五代，為我國航空領域的發展帶來機遇和挑戰。以下對航空渦輪發動機發展的整體過程進行簡單的闡述。

20世紀中旬，渦輪噴氣發動機的出現，將航空領域帶到一個新的發展領域中;隨著科學技術的不斷進步，航空管理人員的思想逐漸得到解放，積極引進先進的科學技術，在渦輪噴氣發動機的基礎上進行技術創新，發明了加力式渦輪噴氣發動機;受美國等西方國家的影響，逐漸對其進行加工改革，此時渦輪風扇發動機成為當時推動航空領域發展的主要動力設備，如圖1所示;自20世紀末為了提高戰斗機的作戰能力，降低噪音，提高可靠性等等，對渦輪風扇發動機進行加強改造，提高了發動機的耐久性，其中具有代表性的發動機設備是軍用發電機F119，如圖2所示;從整體來講，前四代渦輪發動機在改革過程中主要以提高推重比為主，而第五代渦輪發動機在改革創新過程中，主要以提高效率和適應性為主，在此過程中借鑒西方國家先進的技術，并結合自身的具體情況，進行渦輪發動機技術的研發和改革，降低發動機運行過程中所造成的油耗，提高航空渦輪發動機應用的經濟性以推動我國航空領域的發展為最終目標[2]。

3.航空渦輪發動機未來的發展方向

近年來，隨著我國科學技術的發展，我國航空渦輪發動機技術水平得到了進一步的發展，但是與國外先進國家的發動機技術相比仍然存在一定的差距。渦輪發動機技術水平的高低直接影響我國航空領域未來的發展，因此，基于全球一體化的背景下，加快我國航空渦輪發動機技術水平的提升，有利于提高我國綜合實力，進而提高我國在國際市場中的地位。目前，我國對天然氣資源進行了大力的開發，因此在航空渦輪發動機未來的發展中主要以燃氣動力，大力發展燃氣渦輪發動機，燃氣渦輪發動機未來的發展方向主要從以下幾方面進行具體的闡述。

3.1提高渦輪發動機運行中的可靠性

渦輪發動機是航空運行中的主要動力，因此提高渦輪發動機運行中的可靠性非常重要，如果渦輪發動機的使用壽命較長，則降低了航空公司對發動機后期維修的成本，在一定程度上提升了渦輪發動機的經濟性。基于此，渦輪發動機在未來的發展過程中，相關工作人員對如何提高渦輪發動機運行的可靠性進行研究探討，對發動機的運行狀態進行實時的監督，及時發現發動機在運行過程中可能存在的問題，并及時制定解決方法，提高發動機運行的可靠性。此外，由于對渦輪發動機的性能提出了更高的要求，導致其在工作過程中渦輪進氣溫度也會隨之提升，因此還需研發耐高溫的零部件或者降溫的方法[3]。

結束語

通過以上內容的分析得知，航空渦輪發動機的存在對于航空領域的發展具有重要影響，基于科學技術不斷發展的背景下，渦輪發動機技術不斷進行改革創新，從而使發動機的性能越來越全面，有利于渦輪發動機未來長遠的發展，同時推動我國航空技術的發展。

參考文獻：

[1]鄧大志.航空燃氣渦輪發動機喘振分析[J].科技創新與應用，2018（29）：120-121.

[2]李進，韓建榮，趙崇亮.淺談國內外航空渦輪發動機潤滑油適航審定[J].石油商技，2018，36（04）：24-27.

[3]李進，劉多強，邵萬昌，梁峪，田文嵐.航空渦輪發動機油潤滑性能的評價方法[J].潤滑油，2018，33（01）：55-59.

[4]吳靜敏.航空發動機的研究和發展投資規律探討[J].工程技術研究，2017（12）：251-252.

[5]趙長輝，邢晨，皇國英，高進勇，孫同喜.軍用航空燃氣渦輪發動機包裝運輸設計研究[J].航空發動機，2017，43（06）：96-102.