推重比（決定飛機戰術(shù)技術(shù)性能參數之一）
次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-30
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推重比是飛機和航空發(fā)動(dòng)機重要的技術(shù)性能指標，它表示飛機發(fā)動(dòng)機或飛機單位重力所產(chǎn)生的推力與發(fā)動(dòng)機結構重力之比。一般來(lái)說(shuō)，戰斗機的總推力占整個(gè)飛機重量的比例越大，飛機的戰術(shù)技術(shù)性能就越好，因此戰斗機的總推重比決定了飛機的戰術(shù)技術(shù)性能參數之一——推重比。推重比
決定飛機戰術(shù)技術(shù)性能參數之一
推重比是飛機和航空發(fā)動(dòng)機重要的技術(shù)性能指標，飛機發(fā)動(dòng)機推力與發(fā)動(dòng)機重力或飛機重力之比，它表示飛機發(fā)動(dòng)機或飛機單位重力所產(chǎn)生的推力。飛機發(fā)動(dòng)機在海平面靜止條件下于最大狀態(tài)（加力發(fā)動(dòng)機為全加力狀態(tài)）所產(chǎn)生的推力與發(fā)動(dòng)機結構重力之比稱(chēng)為飛機發(fā)動(dòng)機推重比。一般來(lái)說(shuō)，戰斗機的推重比較高，轟炸機和其他大型飛機的推重比較低。提高發(fā)動(dòng)機推重比要通過(guò)氣動(dòng)熱力學(xué)的進(jìn)步、部件綜合設計技術(shù)的提高、結構簡(jiǎn)化減重、材料工藝等專(zhuān)業(yè)共同努力才能實(shí)現。
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(dòng)機或飛機單位重量產(chǎn)生的推力 |
| 應用 | 決定飛機戰術(shù)技術(shù)性能的參數之一 |
| 影響 | 飛機的飛行性能和有效載荷等 |
| 適用領(lǐng)域 | 飛機/航空發(fā)動(dòng)機 |
收起
定義
飛機在海平面最大靜推力與飛機起飛重量之比，稱(chēng)為飛機的推重比。
性質(zhì)
噴氣發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的推力和所在海拔高度相關(guān)，同時(shí)飛機自重的計算也沒(méi)有統一標準，因此推重比在不同情況下的計算會(huì )產(chǎn)生不小差異。
增大推重比有兩個(gè)途徑，減小飛機自重，采用更輕的材料制造，或者是增大發(fā)動(dòng)機的推力。
應用
推重比是一個(gè)綜合性的性能指標，它不僅體現噴氣發(fā)動(dòng)機在氣動(dòng)熱力循環(huán)方面的水平，也體現了結構方面的設計水平。它對于飛機的飛行性能和有效載荷等都有直接影響。飛機的最大平飛速度、爬升率、升限、機動(dòng)性等都與飛機推重比有關(guān)。噴氣發(fā)動(dòng)機推重比的跨越往往會(huì )帶來(lái)新一代戰斗機的出現。
推重比
現代渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機的推重比約為3.5～4.0；加力渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機約為5.0～6.0；加力小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機的推重比已達到并超過(guò) 8.0；高性能的加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機的推重比可達12～15；用于垂直起落的升力發(fā)動(dòng)機則高達16以上。進(jìn)一步提高推重比是噴氣發(fā)動(dòng)機發(fā)展的一個(gè)重要趨勢，例如升力發(fā)動(dòng)機正向20～24發(fā)展，沖壓發(fā)動(dòng)機在2～3倍音速時(shí)，推重比在20左右。液體火箭發(fā)動(dòng)機的推重比隨發(fā)動(dòng)機特點(diǎn)和推力等級不同相差很大。對中等或大推力發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō)，以不包括推進(jìn)劑的結構重量(力)計，推重比可達70～100。固體火箭發(fā)動(dòng)機除用推重比外，還用沖量比，即總沖量與裝有藥柱的固體火箭發(fā)動(dòng)機重量(力)之比。中國的WS10推重比大概是8左右，WS15推重比可以達到10；美國F-14戰斗機使用的F110推重比大約是7-8，F-22戰斗機使用的F119可以達到10，而F-35戰斗機使用的F135大概是10-12；通用的VAATE項目推重比可達12-15，而GE VAATE項目據說(shuō)可達20.
現代戰斗機的飛機推重比可達 1～1.25；轟炸機則為0.25～0.50。
影響因素
在當代高性能發(fā)動(dòng)機參數的基礎上，依靠氣動(dòng)熱力學(xué)的進(jìn)步和配以相應材料、工藝技術(shù)，發(fā)動(dòng)機推重比可達到約12;進(jìn)一步依靠發(fā)動(dòng)機部件設計技術(shù)的提高，減少葉片機級數、采用整體葉盤(pán)結構、高通流設計，可使發(fā)動(dòng)機推重比達到13～14左右；要想使推重比達到15,還需采用強度高、比重小的非金屬和金屬復合材料。將影響小涵道比的加力渦扇發(fā)動(dòng)機推重比的因素作如下整理。
發(fā)動(dòng)機的影響
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(lái)兩大技術(shù)問(wèn)題:(1)如仍使用當代高性能發(fā)動(dòng)機渦輪材料，則渦輪葉片平均冷卻效率要求達到約0.738,提高約12%,使渦輪冷卻設計非常困難;(2)由于渦輪進(jìn)口溫度的提高，為保證內、外涵參數匹配，必需提高風(fēng)扇壓比，減小高壓壓氣機壓比，使風(fēng)扇的平均級負荷增加約9%,增加了風(fēng)扇和低壓渦輪設計難度。
2、發(fā)動(dòng)機總增壓比的影響，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/渦輪功增加，可用于產(chǎn)生推力的燃氣機械能相對比例下降。
3、涵道比BPR的影響，高推重比的發(fā)動(dòng)機仍應采用小涵道比。
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，也只能使推重比達到11左右，但這對渦輪的設計，渦輪的可靠工作帶來(lái)極大困難。
3、高通流設計的效果。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。
結構設計的影響
要保證上述氣動(dòng)熱力參數的實(shí)現，結構設計技術(shù)相應應有所提高。
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