【行业】航空装备-航空发动机景气度大幅提升(28页)

航空发动机作为飞机的“心脏”是飞行的关键。人类在航空领域的每一次重大突破,无不与航空动力技术的进步相关。航空发动机在工作时需承受极高的温度、转速和压力,这对其设计制造提出了极难的挑战,因此航空发动机也被称作“皇冠上的明珠”,目前在全球范围内能独立研制高性能航空发动机的国家仅有中、美、英、法、俄等少数国家。航空发动机的研制通常需要机械、能源、材料、计算机、电子等众多学科的参与,航空发动机产业的发展水平是一个国家科技、工业、经济和国防实力的集中体现,也是国家安全和大国地位的重要战略保障。

活塞式航空发动机是依靠活塞在汽缸中的往复运动使气体工质完成热力循环,将燃料的化学能转化为机械能,再带动螺旋桨高速转动而产生推力。1903 年美国莱特兄弟制造的“飞行者 1 号”双翼飞机实现了人类第一次动力飞行,其动力装置为一台四缸、四冲程水冷活塞发动机。1909 年 8 月法国塞甘兄弟发明的旋转汽缸“土地神”发动机,其采用五缸星形排列,1914~1918 年的第一次世界大战可以说是旋转汽缸航空发动机的天下,80%的战斗机都配备了此种类型的航空发动机。到了 40 年代末,活塞发动机达到了发展顶峰,单台发动机功率由 12 马力增加到 3800 马力,功重比由 0.15 马力/千克发展到 2.5马力/千克,巡航耗油率由 0.34 千克/(马力·时)降低到 0.19 千克/(马力·时),寿命由数小时提升至上千小时。年产量数十万台,装备飞机超百万架。

涡轮喷气发动机:经济性较差,逐渐被涡扇发动机取代。20 世纪 50 年代开始,涡轮喷气式发动机逐渐成为各型飞机的主要的动力装置,特别是超声速飞机。但其工作原理导致油耗较高、经济性较差,在后续的发展中逐渐被涡扇发动机取代。

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