飞机涡扇发动机三根轴的问题。

涡扇发动机的风扇的问题~

解决宽弦风扇的问题并不是只有空心结构这一招。实际上，当风扇的直径进一步加大时，空心结构的风扇扇叶也会超重。比如在波音777上使用的GE-90涡扇发动机，其风扇的直径高达3.142米。即使是空心蜂窝结构的钛合金叶片也会力不从心。于是通用动力公司便使用先进的增强环氧树脂碳纤维复合材料来制造巨型的风扇扇叶。碳纤维复合材料所制成的风扇扇叶结构重量极轻，而强度却是极大。可是在当复合材料制成的风扇在运转时遭到特大鸟的撞击会发生脱层现像。为了进一步的增大GE-90的安全系数，通用动力公司又在风扇的前缘上包覆了一层钛合金的蒙皮，在其后缘上又用“凯夫拉”进行缝合加固。如此以来GE-90的风扇可谓万无一失。
可是，风扇问题的解决并没有完全化解风扇与压气机之间的矛盾，虽然有三转子的涡扇发动机，但仅罗罗公司一家，太复杂。双转子的涡扇发动机的风扇与压气机之间存在的问题如何解决，似乎还没有明确的定论，似乎还是互相将就对方。因此，这留给我们无限的创意空间，需要我们后人无尽的智慧来完善。
其实，在布衣眼里，军用小涵道比的涡扇发动机就是涡喷发动机再加个风扇，而民（军）用大涵道比的涡扇发动机就是个涡轴发动机再加个风扇，都是与风扇有关，所以这个风扇是非常重要的。如果把涡扇发动机的风扇换成我设计的多环分级式推力风扇，就可以解决双转子涡扇发动机中的风扇与低压压气机组之间的矛盾了。
如下图所示，把涡扇发动机的风扇换成我设计多环分级式推力风扇，共有两级，第一级圆心扇做为涡扇发动机内涵道风扇，第二级环形扇做为涡扇发动机外涵道风扇，用一根驱动轴把两级风扇的外缘给联通起来，这样内外涵道风扇的外缘线速度都一样了。第一级的圆心扇做为涡扇发动机内涵道风扇，它与涡扇发动机的低压压气机串联一起同步旋转，就像低压压气机叶片一样。即使低压压气机叶片尖达到音速，在驱动轴的同步联动下外涵道环形风扇外缘的线速度也与内涵道风扇外缘一样，也只达到音速。
这样的风扇有许多好处，是传统风扇所不具备的。
首先就是内涵道风扇与外涵道风扇的外缘线速度相同，内涵道风扇与低压压气机联动，这样低压压气机的转数也能上去，内涵道核心机的进气效率也能提高，就可以减少低压压气机组的级数。
其次而外涵道涡扇也可以加大半径而不影响低压压气机的转数，这样，产生的推力也大了。风扇与低压压气机组不必再互相将就对方，因为二者再也不发生矛盾了。
第三是由于外涵道风扇与传统风扇安装方式（拉叶片）相反，属于推扇叶片的安装形式，是扇叶片外缘最宽处固定在环形轴承上，结构更坚固，抗离心力能力加强，可靠性更好，抗撞击能力加强，不怕鸟的撞击。
第四是由于是从原理上的改进，是从结构上进步，所以不用昂贵的特殊的材料，发动机更经济实用。
当然，此设计可能并非完美，比如风扇外缘齿合同步驱动的可行性，有网友就提到此驱动轴转数可能高达每分钟几万转或更高，但我想这是可以解决的，比方说我所知道的电机转数就可以达到8万转每分。遇到我问题可能很多，关键是原理是否可行，其它都是可以克服的。

涡扇发动机起动的时候是靠气动起动机带动高压转子，高压转子和高压涡轮是一体的，等转速达到一定值之后，点火，喷油，转速继续增大，大到可以稳定工作了，起动机脱开，发动机独立工作。
发动机的大概结构是这样，空气从进气道进去，经过风扇，进入低压压气机，高压压气机，压缩后进入燃烧室，在里面燃烧膨胀，出来吹动高压涡轮叶片，低压涡轮叶片，最后从尾喷出来。
你可以用竹蜻蜓来想象发动机的转子，竹蜻蜓横过来，叶片朝前，那根棍就是涡扇发动机的低压转子，其实说白了就是一根轴，叫转子而已。不同的是涡扇发动机的低压转子最前面的位置是风扇，就是从进气道前面可以看见的那一圈叶片，后面有低压压气机，再后面有低压涡轮。压气机和涡轮也是一圈叶片。然后把竹蜻蜓上那根棍弄成空心的，里面再套上一根棍，就相当于发动机的高压转子，它和高压压气机，高压涡轮相连，并且可以驱动低压转子转动。这两个转子穿过轴承腔，由几个滚珠和棍棒轴承支撑，轴承腔固定在发动机的壳体上，这样就把两个转子架起来可以自由旋转了。
具体是怎么旋转的，发动机点火喷油，稳定工作之后，燃油从燃烧室进入，和压气机来的高压空气混和，燃烧，空气膨胀，从燃烧室喷出，吹到高压涡轮叶片上，这样驱动高压涡轮和高压转子旋转，然后带动低压转子旋转，也就是最前面的风扇旋转。风扇向后吹风，产生推力。

正确的叫法不是三轴，而是三转子，轴与两端的压气机和涡轮共同组成一个转子

涡扇发动机有单转子，双转子，三转子之分，目前的涡扇发动机绝大多数是双转子，单转子基本被淘汰，现在只有小推力的导弹发动机在用

三转子的结构太复杂，因此使用较少。

三转子涡扇发动机的三根轴不是从前到后，而是从内到外，三根轴，同心套在一起。
一般情况下，最里面的一根轴，一头是风扇，一头是低压涡轮
第二根州，一头是中压压气机，一头是中压涡轮
第三根轴，也就是最外面一根轴，一头是高压压气机，另一头是高压涡轮

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兰山区18993633714： 为什么飞机比船发动机轴细很多 - ？
郁耍复方： 相对来讲,飞机比作告诉发动机,轮船比作低速发动机.告诉发动机要求输出高速度,扭矩并不算很大,低速发动机要求的是恒定的大扭矩,速度不不要太高.比如,徐工的大工程车,总的马力比超级赛车低好多,但却可以拉的动那么巨型的工程车,而赛车的马力很大,但并不需要那么大的扭力,只需要在高速是扭力足够就行.你看工程车的发动机比赛车的发动机大多少,再说,所用的材料完全不一样的.船的轴只要普通的铬合金就行,飞机的轴好多用了稀有的钛合金,为了增大强度并减轻重量.

兰山区18993633714： 航空涡轮发动机轴承 - ？
郁耍复方： 航模发动机首先只有两个高温陶瓷滚珠轴承,市场价一般在300左右.其次燃烧室过于简陋,燃烧效率低,油耗高,涡轮叶片并没有冷却装置,没有完善的润滑冷却系统,结构过于简单.高速涡轮发动机为了降低摩擦一般用全浮动轴承,只能传递扭矩,摩擦力降到最低,角接触球轴承只是用来承受其他力矩轴向推力主要由止推轴承承受. 发动机叶片主要由复合材料组成,压气机叶片没太大要求.发动机轴中有润滑道和气道.涡轮叶片和导气叶片中间有气道,叶片表面有用激光打出的小孔,工作时在叶片表面形成气膜隔开高温燃气

兰山区18993633714： 涡扇发动机工作原理问题 - ？
郁耍复方： 1、涡扇的推力不完全来自反冲,还有压气机的排气力.这个和火箭发动机及涡喷不一样,后两个都是完全靠反冲来产生动力.2、引擎产生的阻力和引擎的转速关系不大,主要是面积大小和飞机飞行速度的快慢决定的.3、涡扇本来就是热机,动力当然来自他自己.靠燃烧航空煤油来产生.都说是涡扇了,当然是燃气轮机,涡扇本身就是动力装置,不需要其他动力装置.4、气体燃烧产生推力,推动叶轮旋转,和风车差不多.5、点击参考资料,看图之后仔细想想就明白了.

兰山区18993633714： 飞机涡轮风扇发动机的工作原理是什么? - ？
郁耍复方： 涡轮发动机:是一种利用旋转的机件自穿过它的流体中汲取动能的发动机形式,是内燃机的一种.常用作飞机与大型的船舶或车辆的发动机. 工作原理:涡轮发动机由风扇、低压压气机(髙涵比涡扇特有)、高压压气机、燃烧室、驱动压气机的...

兰山区18993633714： 涡浆发动机,涡轮发动机,涡扇发动机它们的优点和缺点在那里 - ？
郁耍复方： 一般来说,现代不加力涡轮风扇发动机的涵道比是有着不断加大的趋势的.因为对于涡轮风扇发动机来说,若飞行速度一定,要提高飞机的推进效率,也就是要降低排气速度和飞行速度的差值,需要加大涵道比;而同时随着发动机材料和结构工...

兰山区18993633714： 飞机涡轮发动机的工作原理是什么? - ？
郁耍复方： 兄弟你好啊,现在的年轻人难得有像你这样对科普知识追根溯源的了,呵呵,我是相关从业者,这个问题我全权负责给你解释清楚.从能量的角度说,涡轮发动机的原理和活塞发动机一样,都是将燃料的化学能转化为热能,再通过机械装置转化...

兰山区18993633714： 关于涡扇发动机的问题 装载了涡扇发动机的飞机的飞机是靠喷气提供动力还是靠风扇? - ？
郁耍复方： 风扇提供动力!涡扇发动机有个重要指标叫做函道比,是指经过发动机风扇的气流在外内函道流量的比值,经过内涵道的气流被压气机的压缩和加温,传输到燃烧室,与燃料混合燃烧,产生高能燃气,经过涡轮加速后向后喷出,原理同涡喷发动...

兰山区18993633714： 涡扇发动机、涡轴发动机、涡喷发动机的区别是什么,各自又有什么用途?？
郁耍复方： 涡喷发动机全名叫涡轮喷气发动机,主要用于大部分的二代机,比如歼7,歼8,F4等.在涡喷发动机最前面加个风扇就是涡扇发动机,全称涡轮风扇发动机,相比涡喷发动机提高了功率,降低了油耗,主要装备三代、四代机,比如歼10、歼11、f15、f16、苏27、台风、f22等.涡轴发动机不同于以上两种,他的涡轮不带动压气机,纯粹的输出轴动力,然后带动旋翼,主要应用于直升机,比如黑鹰,阿帕奇,米17,直9等.除此之外还有涡桨发动机,和涡轴发动机原理差不多,主要用于螺旋桨飞机,比如c130、图95等

兰山区18993633714： 涡桨、涡扇、涡轴哪种发动机比较好 - ？
郁耍复方： 涡桨发动机是给螺旋桨固定翼飞机使用的.涡扇发动机是给喷气式固定翼飞机使用的.涡轴发动机是个直升机使用的.结论,用途不同,无法比较.

兰山区18993633714： 涡扇发动机(关于涡扇发动机的基本详情介绍) ？
郁耍复方： 1、涡轮风扇发动机(简称:涡扇发动机,英文:Turbofan)是飞机发动机的一种,由涡轮喷气发动机(英文:Turbojet)发展而成.2、与涡喷发动机比较,涡扇发动机主要特点是首级压缩机的面积大很多,同时被用作为空气螺旋桨(扇),将部分吸入的空气通过外涵道向后推.3、涡扇引擎最适合飞行速度400至1000公里时使用,因此现在大多数飞机均使用涡扇发动机.