高维动画

三维动画演示飞机发动机原理

飞机的发动机被誉为工业上的明珠，今天我们就来用三维动画制作了解喷气式发动机的原理。大多数喷气式发动机都是涡轮风扇设计，这个涡轮风扇可以看成一个气体推进器，安装在扩压器管道内，由后方的涡轮驱动。发动机的核心是一个高压气体产生器，这个核心包括三部分，分别是空气压气机、燃烧式和高压涡轮。 

   空气压气机用来压缩空气，使之进入越来越窄的枪式，从而能够产生更强大的燃烧反应。压缩空气是通过转子叶片和电子叶片实现的，旋转的转子叶片使空气通过静止的电子叶片，从而产生漩涡，达到增压的目的。每一级叶片增压等级不同。图中的压缩机由四个低压缩级和十个高压缩机组成，被压缩的空气紧接着在燃烧室和燃油充分混合并燃烧，并释放出超高功率的气流。燃烧式一般设计成环形结构，压缩空气从喷嘴里面进入，喷嘴和燃油喷射器相连。这样可以让燃油燃烧更充分，只要空气和燃料不间断，整个燃烧式的反应就不会停下来。燃烧反应产生的高功率气流会驱动发动机尾部的高压涡轮，高压涡轮通过中线的转轴连接前方的风扇和空气压气机，这样涡轮就带动了前方各个风扇转动涡轮温度非常高，往往能研制出能耐更高温度的涡轮，就意味着发动机的功率更大，这也是我们国家被卡脖子的关键地方。现代飞机的前方涡轮风扇发动机只会有少部分空气通过燃烧室，不进入燃烧室的空气一般称为旁路空气，也就是图中淡蓝色气体。旁路空气和整个进入风扇的气体比例称为含道比。高含道比的发动机一般用于民航客机和军用运输机，特点是耗流量低，速度不快，噪音小。低含道比发动机一般用于军用战斗机，特点是功率更高，加力大，噪声大，耗油量高，在军用发动机尾部还有加力燃烧。

   在这里，从燃烧室排出来的废气会和额外的燃料混合再次燃烧，这被称为第二阶段的燃烧加力。燃烧室的燃烧效率很低，因此只会在加速和起飞阶段使用。尾部的排气喷嘴能够改变排气口大小来获得更高的排气加速度。更多作品关注-高维动画