推重比（決定飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能參數(shù)之一）
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推重比是飛機(jī)和航空發(fā)動機(jī)重要的技術(shù)性能指標(biāo)，它表示飛機(jī)發(fā)動機(jī)或飛機(jī)單位重力所產(chǎn)生的推力與發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)重力之比。一般來說，戰(zhàn)斗機(jī)的總推力占整個飛機(jī)重量的比例越大，飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能就越好，因此戰(zhàn)斗機(jī)的總推重比決定了飛機(jī)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能參數(shù)之一——推重比。推重比
決定飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能參數(shù)之一
推重比是飛機(jī)和航空發(fā)動機(jī)重要的技術(shù)性能指標(biāo)，飛機(jī)發(fā)動機(jī)推力與發(fā)動機(jī)重力或飛機(jī)重力之比，它表示飛機(jī)發(fā)動機(jī)或飛機(jī)單位重力所產(chǎn)生的推力。飛機(jī)發(fā)動機(jī)在海平面靜止條件下于最大狀態(tài)（加力發(fā)動機(jī)為全加力狀態(tài)）所產(chǎn)生的推力與發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)重力之比稱為飛機(jī)發(fā)動機(jī)推重比。一般來說，戰(zhàn)斗機(jī)的推重比較高，轟炸機(jī)和其他大型飛機(jī)的推重比較低。提高發(fā)動機(jī)推重比要通過氣動熱力學(xué)的進(jìn)步、部件綜合設(shè)計技術(shù)的提高、結(jié)構(gòu)簡化減重、材料工藝等專業(yè)共同努力才能實現(xiàn)。
基本信息
| 中文名 | 推重比 |
| 外文名 | Thrust-to-Weight ratio; Thrust/Weight |
| 拼音 | tuī zhòng bǐ |
| 原理 | 發(fā)動機(jī)或飛機(jī)單位重量產(chǎn)生的推力 |
| 應(yīng)用 | 決定飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的參數(shù)之一 |
| 影響 | 飛機(jī)的飛行性能和有效載荷等 |
| 適用領(lǐng)域 | 飛機(jī)/航空發(fā)動機(jī) |
收起
定義
飛機(jī)在海平面最大靜推力與飛機(jī)起飛重量之比，稱為飛機(jī)的推重比。
性質(zhì)
噴氣發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的推力和所在海拔高度相關(guān)，同時飛機(jī)自重的計算也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此推重比在不同情況下的計算會產(chǎn)生不小差異。
增大推重比有兩個途徑，減小飛機(jī)自重，采用更輕的材料制造，或者是增大發(fā)動機(jī)的推力。
應(yīng)用
推重比是一個綜合性的性能指標(biāo)，它不僅體現(xiàn)噴氣發(fā)動機(jī)在氣動熱力循環(huán)方面的水平，也體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計水平。它對于飛機(jī)的飛行性能和有效載荷等都有直接影響。飛機(jī)的最大平飛速度、爬升率、升限、機(jī)動性等都與飛機(jī)推重比有關(guān)。噴氣發(fā)動機(jī)推重比的跨越往往會帶來新一代戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn)。
推重比
現(xiàn)代渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的推重比約為3.5～4.0；加力渦輪噴氣發(fā)動機(jī)約為5.0～6.0；加力小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的推重比已達(dá)到并超過 8.0；高性能的加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的推重比可達(dá)12～15；用于垂直起落的升力發(fā)動機(jī)則高達(dá)16以上。進(jìn)一步提高推重比是噴氣發(fā)動機(jī)發(fā)展的一個重要趨勢，例如升力發(fā)動機(jī)正向20～24發(fā)展，沖壓發(fā)動機(jī)在2～3倍音速時，推重比在20左右。液體火箭發(fā)動機(jī)的推重比隨發(fā)動機(jī)特點和推力等級不同相差很大。對中等或大推力發(fā)動機(jī)來說，以不包括推進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)重量(力)計，推重比可達(dá)70～100。固體火箭發(fā)動機(jī)除用推重比外，還用沖量比，即總沖量與裝有藥柱的固體火箭發(fā)動機(jī)重量(力)之比。中國的WS10推重比大概是8左右，WS15推重比可以達(dá)到10；美國F-14戰(zhàn)斗機(jī)使用的F110推重比大約是7-8，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)使用的F119可以達(dá)到10，而F-35戰(zhàn)斗機(jī)使用的F135大概是10-12；通用的VAATE項目推重比可達(dá)12-15，而GE VAATE項目據(jù)說可達(dá)20.
現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的飛機(jī)推重比可達(dá) 1～1.25；轟炸機(jī)則為0.25～0.50。
影響因素
在當(dāng)代高性能發(fā)動機(jī)參數(shù)的基礎(chǔ)上，依靠氣動熱力學(xué)的進(jìn)步和配以相應(yīng)材料、工藝技術(shù)，發(fā)動機(jī)推重比可達(dá)到約12;進(jìn)一步依靠發(fā)動機(jī)部件設(shè)計技術(shù)的提高，減少葉片機(jī)級數(shù)、采用整體葉盤結(jié)構(gòu)、高通流設(shè)計，可使發(fā)動機(jī)推重比達(dá)到13～14左右；要想使推重比達(dá)到15,還需采用強(qiáng)度高、比重小的非金屬和金屬復(fù)合材料。將影響小涵道比的加力渦扇發(fā)動機(jī)推重比的因素作如下整理。
發(fā)動機(jī)的影響
1、渦輪進(jìn)口溫度的影響，提高渦輪進(jìn)口溫度，能有效地提高推重比，但這帶來兩大技術(shù)問題:(1)如仍使用當(dāng)代高性能發(fā)動機(jī)渦輪材料，則渦輪葉片平均冷卻效率要求達(dá)到約0.738,提高約12%,使渦輪冷卻設(shè)計非常困難;(2)由于渦輪進(jìn)口溫度的提高，為保證內(nèi)、外涵參數(shù)匹配，必需提高風(fēng)扇壓比，減小高壓壓氣機(jī)壓比，使風(fēng)扇的平均級負(fù)荷增加約9%,增加了風(fēng)扇和低壓渦輪設(shè)計難度。
2、發(fā)動機(jī)總增壓比的影響，純提高總增壓比，并不能提高推重比，在高增壓比下，推重比反而下降，由于總增壓比的提高，需要的壓氣機(jī)/渦輪功增加，可用于產(chǎn)生推力的燃?xì)鈾C(jī)械能相對比例下降。
3、涵道比BPR的影響，高推重比的發(fā)動機(jī)仍應(yīng)采用小涵道比。
部件熱力的影響
1、部件效率的影。提高部件效率盡管可以使油耗有所下降，但對增加推重比并不很明顯。
2、渦輪冷卻設(shè)計的影響。減少用于渦輪冷卻的空氣量，可以有效地提高推重比，但極限情況下，即完全不用冷卻，也只能使推重比達(dá)到11左右，但這對渦輪的設(shè)計，渦輪的可靠工作帶來極大困難。
3、高通流設(shè)計的效果。提高進(jìn)口氣流速度，可以提高單位流通面積的流量，從而減小進(jìn)口直徑，減輕重量，提高推重比。
結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響
要保證上述氣動熱力參數(shù)的實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)相應(yīng)應(yīng)有所提高。
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