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喷管材料的选用

信息来源:www.sygtsd.com 发布时间:2018-06-08
  喷气发动机中把高压燃气(或空气)转变为动能,使气流在其中膨胀加速以高速向外喷射而产生反作用推力的部件,又称排气喷管、推力喷管或尾喷管。喷管类型很多,有固定的或可调的收敛喷管、收敛-扩散喷管,引射喷管和塞式喷管等,根据飞行器性能和发动机工作特点选用。高速歼击机大多采用可调的收敛喷管和可调的收敛-扩散喷管或引射喷管;火箭发动机常用固定式收敛-扩散喷管;垂直或短距起落飞机采用换向喷管。
  气流在喷管入口处的总压与出口处的静压之比称为喷管落压比、膨胀比或压力比。收敛-扩散喷管出口面积与临界截面面积(最小截面处的面积)之比称喷管膨胀面积比,通称面积比。当气流膨胀到喷管出口处的静压恰等于外界大气压力时,称为完全膨胀喷管,其性能最佳,当气流在喷管出口处的静压大于外界大气压时,称为不完全膨胀喷管,气流的压力能没有充分转化为动能。当气流在喷管出口处的静压低于外界大气压时称为过膨胀喷管,这时将出现负的压力推力。
  
  喷管材料的选用与喷管结构和冷却方式等密切相关。燃气涡轮发动机喷管常用镍基高温合金材料,液体火箭发动机再生冷却喷管采用不锈钢;辐射冷却喷管延伸段使用铌合金等耐热材料;固体火箭发动机常用复合材料,接触燃气流的部分则选用耐高温或耐腐蚀材料,背壁选用绝缘材料。喷管中受热最严重的喉部内侧的耐高温层称喉衬,可用钨及其合金等高熔点金属或发汗材料、金属陶瓷、石墨、碳-碳复合材料以及碳陶复合材料。入口段多用石墨酚醛或碳酚醛材料。出口段常用高硅氧-酚醛或碳酚醛材料(见航空航天材料、航空发动机材料)。



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