ME-TA(发动机与系统)口试题库 原著：乔廷河
静压的比值。
影响冲压比因素：流动损失；飞行速度；大气温度。
1.涡喷发动机的工作原理 ？P10 ★当大气温度和飞行速度一定时，流动损失大，则冲涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空压比下降； 气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋★当大气温度和流动损失一定时，飞行速度越大，则转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在冲压比增加； 燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热★当飞行速度和流动损失一定时，大气温度上升，则能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能冲压比下降。 转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷 管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产6.基元速度三角形，攻角? P27 生推力。 速度三角形：基元级包括一级转子和一级静子。这两 排叶栅中动叶叶栅以圆周速度运动，静叶叶栅静止不2.什么是发动机的特性，有几个特性?P P10 P67 动。从静叶出来的气流速度是绝对速度。进入动叶的发动机的推力和燃油消耗率随发动机的转速、飞机高气流速度是相对速度。绝对速度等于相对速度和圆周度、飞行速度的变化而变化的特点。 速度的向量之和。这就是速度三角形。 发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。 攻角：工作叶轮进口处相对速度的方向和叶片弦线之保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力间的夹角叫攻角。流量系数小于设计值，呈正攻角，和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转会使气流在叶背处分离；大于设计值，会使气流在叶速特性。 盆出分离，形成涡轮状态。 在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度 不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的7.压气机的增压比的定义是什么？它与级增压比是变化规律叫高度特性。 什么关系？P28 在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度? 压气机的增压比是：压气机出口截面空气压力与不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或压气机进气口前空气压力的比值。 马赫数）的变化规律叫速度特性 ? 压气机的增压比等于各级增压比乘积。
3.影响热效率的因素？P18 8.发动机流量特性,喘振边界定义,喘振裕度定义？热效率表明在循环中加入的热量有多少变为机械功。P29 因素有：加热比（涡轮前燃气总温）；压气机增压比；★喘振边界：即不同转速下喘振点的连线。 压气机效率和涡轮效率。 ★喘振裕度：为了避免压气机喘振，必须保持工作线加热比、压气机效率、涡轮效率增大，热效率也增大。 和喘振线有足够的距离，这个距离用喘振裕度来衡压气机增压比提高，热效率增大，当增压比等于最经量。 济增压比时，热效率最大，继续提高增压比，热效率★在进入压气机的空气总温、总压保持不变的情况反而下降。 下，压气机的增压比和效率随进入压气机的空气流 量、压气机转子转速的变化规律称为压气机的流量特4.进气道的作用？什么是进气道冲压恢复系数？P20 性。 ? 一是尽可能多的恢复自由气流的总压并输送该
压力到压气机，这就是冲压恢复或压力恢复；二9.涡轮发动机压力机防止喘振的方法和原理？P31 是提供均匀的气流到压气机使压气机有效地工原理：压气机在非设计状态下通过一些措施也能保持作。 与压气机几何形状相适应的速度三角形，从而使攻角? 进气道出口截面的总压与进气道前方来流的总不要过大或过小
压比值，叫做进气道总压恢复系数，该系数是小方法：采用放气活门、压气机静子叶片可调和多转子 于1的数值。 10.双转子发动机的防喘原理？P32 5.进气道冲压比的定义，影响冲压比的因素？P21 双转子或三转子的防喘原理是通过分别改变低压压进气道的冲压比是：进气道出口处的总压与远方气流气机和高压压气机的转速，以减小攻角，达到防喘的
发 动 机
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目的。
11.发动机燃烧室特点与要求？P38
燃烧室的任务是将通过喷嘴供应的燃油和压气机供应的空气混合燃烧释放能量，供给涡轮所需的均匀加热的平稳燃气流。
燃烧室工作的好坏直接关系到发动机工作与性能，基本要求是：
点火可靠、燃烧稳定、燃烧效率高；
压力损失小、尺寸小、出口温度场分布满足要求； 燃烧完全、排气污染小、寿命长。
12.余气系数的定义和意义？P39
? 进入燃烧室的空气流量与进入燃烧室的燃油流
量完全燃烧所需要最少理论空气量之比。 ? 余气系数表示贫油和富油的程度。余气系数小于
1时，为富油。余气系数大于1时，为贫油。在贫油和富油极限之间，火焰才能稳定燃烧。
13.为什么多采用环形燃烧室 ？P43
★环形面积利用率高；迎风面积小，重量较轻；点火性能好；总压损失小；出口温度分布能满足要求。 ★同一功率输出而言，燃烧室的长度只有同样直径的环管形燃烧室长度的75%，节省了重量和成本。另外，它消除了各燃烧室之间的燃烧传播问题。
14.进入燃烧室的第一股气流和第二股气流各有什么作用？P45
第一股气流在燃烧室的头部经过旋流器进入，约25%左右，与燃油混合，组成余气系数稍小于1的混合气体进行燃烧。
第二股气流由火焰筒壁上开的小孔及缝隙进入燃烧室，占总进气量的75%左右，用于降低空气速度、补充燃烧、与燃气掺混、稀释并降低燃气温度，满足涡轮对温度的要求。
15.安装旋流器的作用? P45
旋流器是由若干个旋流叶片按一定角度沿周向排列成的。旋流器安装在火焰筒的前部，当空气流过旋流器时，由轴向运动变成旋转运动，气流被惯性离心力甩向四周，使燃烧室的中心部分形成一个低压区，于是火焰筒四周及一部分高温燃气便向低压区流，形成回流，使气流轴向速度比较小，形成稳定的点火源，提高燃烧效率。
16.涡轮叶片带冠的优点？P52
带冠的涡轮叶片主要用在低转速的低压涡轮上
1) 减少燃气流过叶片顶部时的效率损失，提高涡轮
的效率；
2) 增强叶片的刚度； 3) 降低叶片的振动。
17.发动机涡轮叶片的冷却方式？P53 三种方式：对流、冲击、气膜冷却
大多数现代燃气发动机上使用组合冷却方式，涡轮第一级喷嘴导向叶片和第一级转子叶片，采用对流、冲击、气膜冷却；第二级喷嘴导向叶片采用对流和冲击冷却；第二级转子叶片仅用对流冷却即可。
18.涡轮落压比，何时高压涡轮落压比不变，为什么？P55
★涡轮落压比是涡轮进口处的总压与涡轮出口处的总压之比。
★双转子涡喷发动机喷管处于临界或超临界工作状态时，高压涡轮落压比保持不变。 ★涡轮落压比随转速的变化规律
1.当涡轮导向器最小截面处处于临界或超临界状态时，涡轮的落压比为常数；
2.当涡轮导向器最小截面处处于临界或超临界状态, 而喷管处于亚临界状态时,随着转速下降, 涡轮的落压比下降; 这时涡轮落压比的变化是由最后一级涡轮落压比的变化造成的, 而其它各级涡轮的落压比不随转速而变化。
3.当涡轮和喷管均处于亚临界状态时,随着转速减小, 涡轮的落压比减小。各级落压比都减小, 而且越靠后的级落压比减小得越多。
由此可以看出，对于多转子发动机的高压涡轮，只要第一级导向器处于临界或超临界状态，则涡轮落压比就保持不变。
19.亚音速喷管的三种工作状态？P56
亚临界工作状态：当可用落压比小于1.85时，喷管处于亚临界状态。这时喷管出口气流马赫数小于1，出口静压等于反压，实际落压比等于可用落压比，是完全膨胀。
临界工作状态：当可用落压比等于1.85时，喷管处于临界状态。这时喷管出口气流马赫数等于1，出口静压等于反压，实际落压比等于可用落压比，都等于临界压比。是完全膨胀。
超临界工作状态：当可用落压比大于1.85时，喷管处于超临界状态。出口静压等于临界压力而大于反压，实际落压比小于可用落压比，是不完全膨胀。
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★排气流动是由涡轮出口压力和环境压力之间的压有推力大、推进效率高、噪音低、燃油消耗率低的特力比引起。喷管的落压比分为实际落压比和可用落压点。它适合于高亚音速飞行，广泛应用于民航飞机。 比。 ★实际落压比：是喷管出口处的总压和喷管出口处的25.涡喷发动机的优点？ 静压之比。 ? 推力大，高空性能好。 ★可用落压比： 是喷管进口处的总压和喷管出口外 的反压之比。 26.发动机液压机械式控制器的特征？P85 ★流量系数：工作叶轮进口处的绝对速度在发动机轴★有良好的使用经验和较高的可靠性。 线上的分量和叶轮旋转的切向速度之比。 ★除控制供往燃烧室的燃油外，还操纵发动机可变几 何形状，例如：可调静子叶片、放气活门、放气带等，20.止推点（固定轴承）的作用？一个转子有几个止保证发动机工作稳定和提高发动机性能。 推点？P60 ☆液压机械式控制器，计算由凸轮、杠杆、滚轮、弹★转子上的止推点除承受转子的轴向负荷、径向负荷簧、活门等机械元件组合实现，由液压源作为伺服油。 外，还决定了转子相对机匣的轴向位置。 ★每个转子只能有一个止推点。 27.双油路比单油路喷嘴的优点？P93
与单油路相比，在相同的最大燃油压力下，双油路喷21. 挤压油膜式轴承原理及功用？ P61 嘴能够在较宽的流量范围内实现有效雾化，而且在高★在某些发动机上为了尽量减少从旋转组件传向轴空条件下，如果要求低燃油流量时，也可获得有效雾承座的动力负荷的影响，采用了“挤压油膜”式轴承。 化。 ★在轴承外圈和轴承座之间流有很小的间隙，该间隙 充满了滑油，并形成油膜。该油膜阻尼了旋转组件的28.简述发动机起动过程？ P96 径向运动及传向轴承座的动力载荷。因此，减小了发启动机带动发动机转子转动一定的转速，燃烧室的点动机的振动及疲劳损坏的可能性。 火电嘴由电源供电点火，当燃油压力建立足以产生喷 雾时燃油喷射出来。点燃混合气体；涡轮输出功率，22.双转子发动机的优点？P69 由启动机和涡轮共同带动发动机加速到自维持转速。? 双转子可使压气机在更宽的范围内稳定工作，是当发动机功率开始驱动启动机时，启动机传动脱开，
防喘的有效措施。 发动机自己加速到慢车转速。 ? 双转子的压气机具有更高的增压比，可以产生更
大的推力。 29.发动机正常启动的三个过程? P96 ? 双转子在发动机低转速下具有较高的压气机效发动机启动过程是使发动机转子的转速由零增加到
率和较低的涡轮前总温，在低转速工作时，燃油慢车转速的过程。根据带动发动机转子加速的驱动力消耗率比单转子发动机低得多。 的来源，可将加速过程分为三个阶段： ? 双转子发动机具有良好的加速性。 ? 由启动机单独带动发动机转子加速。 ? 双转子发动机启动时，启动机只带动一个转子，? 由启动机和涡轮转子共同带动发动机转子转速。
可用功率较小的启动机。 ? 由涡轮转子单独带动发动机转子加速。 23.涡喷发动机的高度特性？P69 30.发动机点火系统的特点？P100 在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度★在发动机启动和空中再启动时高值点火，在飞机起不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的飞，着陆和穿过气流不稳定区域时低值连续点火。 变化规律叫高度特性。 ★使用高能点火系统。 飞行高度增加，推力一直减小，燃油消耗率在11000M★每台发动机总是装备两套点火系统。 以下随着高度上升而减小，在11000M以上则保持不★对发动机性能无影响。 变。 31.高能点火和低能点火什么时候使用？P100 24.大型飞机为什么使用涡扇发动机？P70 ★高值输出（12J）是必要的，以保证发动机在高空在高亚音速范围内与涡喷发动机相比，涡扇发动机具将获得满意的再点火。有时为了保证可靠启动也需要
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高值输出。
★在某些飞行条件下，像结冰或在大雨和雪中起飞，点火系统连续工作是必要的，以便一旦发生熄灭时进行自动再点火。这时低能点火（3～6J）是有利的，因为它能延长点火嘴和点火装置的寿命。
32.发动机空气系统包括哪些？P107 ★压气机控制分系统 间隙控制分系统
发动机冷却分系统（内部空气系统和外部空气系统） ★功能：
*发动机内部部件和附件装置的冷却，轴承腔封严，控制轴承的轴线载荷，推力平衡。*压气机防喘，控制涡轮叶片的叶尖间隙，发动机防冰。*为飞机的使用要求提供引气，用于飞机空调、增压、启动发动机、机翼防冰、探头加温等。*内部空气系统覆盖除了通过气路的主气流外的所有发动机内部气流，任务是内部封严，压力平衡和内部冷却。外部空气系统则用于冷却通风整流罩和发动机机匣的外部区域
33.发动机内部空气的作用？
★发动机的内部部件和附件装置的冷却、轴承腔封严、控制轴承的轴向载荷、推力平衡、压气机防喘控制、控制涡轮叶片的叶尖间隙、发动机防冰等。 ★该系统还为飞机使用要求提供引气，用于飞机空调、增压、发动机启动、机翼防冰、探头加温等。 34.压气机喘震如何控制? P112
喘振主要发生在启动、加速、减速、反推阶段。 对于双转子的轴流式压气机来说，加速时高压转子容易进入喘振区，减速时低压转子容易进入喘振区。 为了更好预防喘振，采用了放气活门控制装置和VSV，放气活门安装在低压压气机后高压压气机前，而VSV安装在高压压气机进口处。
35.防喘活门的功用，随温度变化时打开关闭的发动机的转速的变化？P112/113 这一般在低功率和迅速减速时，放气活门打开放掉一部分压气机中间级，或低压压气机后高压压气机前的空气。一旦脱离喘振区，放气活门关闭。活门关闭过早或过晚均不利，关闭过早发动机没有脱离喘振范围，仍可能喘振；关闭过晚，放掉空气，造成浪费。关闭转速还受大气温度变化的影响，大气温度高，关闭转速应增大。
36.防喘活门怎么控制？在什么情况下打开？温度变
化,防喘活门关闭的转速如何变化？P112/113
ECU通过接受转子转速、飞机高度和反推信息计算何时打开和关闭放气活门。当接受到喘振信号时，ECU通电各自的电磁活门，放掉部分空气，防止发动机喘振。
放气活门打开放掉一部分压气机中间级，或低压压气机后高压压气机前的空气。这一般在低功率和迅速减速时，一旦脱离喘振区，放气活门关闭。活门关闭过早或过晚均不利，关闭过早发动机没有脱离喘振范围，仍可能喘振；关闭过晚，放掉空气，造成浪费。关闭转速还受大气温度变化，大气温度高，关闭转速应增大。
37.可调放气活门工作原理？P113
VBV活门的开度是可变的，根据发动机状态参数计算决定开关和开度大小。如在MEC上依据N2和高压压气机进口温度来计算活门位置；如在ECU上，根据N2/N1、推力杆角度、VSV位置进行计算活门位置。 燃油压力通到作动器或齿轮马达带动VBV主门，主门经同步轴带动其他活门一起开关，将低压压气机后高压压气机前的部分空气放入外涵道。
VBV的位置可通过反馈钢索或传感器传回控制器，并与要求位置做比较进行修正。
38.涡轮发动机机械操纵系统分为几个部分？其主要部件是什么？ P116
分为启动操纵、前向推力、反推力操纵。
主要部件是：油门杆、反推杆、启动手柄、燃油控制器、控制鼓轮、传动钢索、钢索保险、推拉钢索等。 39.推力杆和反推杆如何工作？P117 推力杆和反推杆是铰接在一起的，一个锁定机构防止前向推力杆和反推杆同时作动。每个杆能够运动的能力取决于另一个杆的位置。如果前向推力杆在慢车位，反推杆离开OFF位，推力杆不能向前推，增加正推力；如果反推杆在OFF位，前向推力杆离开慢车位，那么反推杆提不起来。此外，使用反推时，反推装置必须展开到位，才能进行拉反推杆增大反推力。它们的运动由操纵系统传到燃油控制器，控制器的设计使得功率杆在慢车位的任一方向运动，供油量都会增加。
40.发动机排气温度的测量？P121
不少机型EGT是从低压涡轮中间级测量的，也叫排气温度。排气温度与允许极限值之差值称为EGT裕度。它代表发动机性能衰弱的参数。
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