航空發(fā)動(dòng)機(jī)(第六組)

1、航空核心航空核心 之之 航空航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)分類： 1、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)：屬于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，是從渦輪噴 氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展而來(lái)的，比渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)省油?，F(xiàn)在絕大多數(shù) 軍用和民用的飛機(jī)都在使用。就是民航客機(jī)最常見(jiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)。 2、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)：最早期的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。 3、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)：也是從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展而來(lái)的， 噴氣的能量不直接推動(dòng)飛機(jī)，而是用來(lái)驅(qū)動(dòng)螺旋槳，拉動(dòng)飛機(jī) 前進(jìn)。 4、活塞螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)：也就是二戰(zhàn)以前老式飛機(jī)的發(fā)動(dòng) 機(jī)，依靠活塞通過(guò)曲軸帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)（aero-engine），是一種高度復(fù)雜和精密的熱力 機(jī)械，為航空器提供飛行所需動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。作為飛機(jī)的心

2、臟，被譽(yù)為“工業(yè)之花”，它直接影響飛機(jī)的性能、可靠性 及經(jīng)濟(jì)性，是一個(gè)國(guó)家科技、工業(yè)和國(guó)防實(shí)力的重要體現(xiàn)。 目前，世界上能夠獨(dú)立研制高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家只有美 國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家，技術(shù)門檻 很高。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)： 航空發(fā)動(dòng)機(jī)在航空運(yùn)營(yíng)中所起的作用是巨大的，其地位僅次 于飛機(jī)機(jī)型，而且發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)是航空技術(shù)中最具難度的， 如果航空是工業(yè)皇冠的話，發(fā)動(dòng)機(jī)就是皇冠上的明珠。一個(gè) 國(guó)家發(fā)動(dòng)機(jī)水平體現(xiàn)該國(guó)的航空技術(shù)水平，世界上很多國(guó)家 都能造飛機(jī)，但全球客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)卻都被英美的三家公司壟斷。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)航空運(yùn)營(yíng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性影響巨大，油耗影 響公司盈利能力，可靠性決

3、定出勤率和事故發(fā)生概率，直接 影響公司的聲譽(yù)，甚至決定公司的生存與發(fā)展。 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)是“工業(yè)之花“涉及理論最艱深 工藝最復(fù)雜，一般研制一 款要20-30年 不管你是多么先進(jìn)的國(guó)家 一個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)葉片有的 只有很小的質(zhì)量卻要承受幾噸的離心力 還有高壓的燃?xì)饬鳑_刷 你說(shuō)那工 作環(huán)境多惡劣 里面一般都是蜂窩狀的 就是為了散熱，這都是要靠成熟的 理論和復(fù)雜的工藝程序 不是那么簡(jiǎn)單航空發(fā)動(dòng)機(jī)為航空器提供飛行所需 動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)研究和發(fā)展工作的特點(diǎn)是技術(shù)難度大、耗資多、周 期長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)飛機(jī)的性能以及飛機(jī)研制的成敗和進(jìn)度有著決定性的影響， 而且發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)具有良好的軍民兩用特性，對(duì)國(guó)防和國(guó)民經(jīng)

4、濟(jì)有重要意義。 發(fā)動(dòng)機(jī)研究和發(fā)展工作的特點(diǎn)是技術(shù)難度大、耗資多、周期長(zhǎng)，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì) 飛機(jī)的性能以及飛機(jī)研制的成 敗和進(jìn)度有著決定性的影響，而且發(fā)動(dòng)機(jī) 技術(shù)具有良好的軍民兩用特性，對(duì)國(guó)防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要意義。因此，世 界上幾個(gè)能獨(dú)立研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家無(wú)不將優(yōu)先發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)作 為國(guó)策，將發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)列為國(guó)家和國(guó)防關(guān)鍵技術(shù)，給予大量的投資，保證 發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)獨(dú)立地領(lǐng)先發(fā)展，并嚴(yán)格禁止關(guān)鍵技術(shù)出口。一些航空發(fā)動(dòng)機(jī) 后起工業(yè)國(guó)家也已制訂了重大的技術(shù)發(fā)展計(jì)劃，試圖建立獨(dú)立研制或參與 國(guó)際合作研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的能力。 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)： 現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要有兩種類型：“活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)

5、”和“噴氣式發(fā)動(dòng) 機(jī)”。低速、小型、短程飛機(jī)常用“活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)”；高速、大(中)型、 遠(yuǎn)(中)程飛機(jī)常用“噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)”。無(wú)論哪種型式，當(dāng)作為航空發(fā)動(dòng)機(jī) 時(shí)，其基本要求均可歸結(jié)如下： 一、功率重量比大設(shè)計(jì)飛機(jī)的任何部件，都應(yīng)在滿足使用要求的前提下， 盡量減輕其重量。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，就是要保證足夠大的功率而自重又很輕。 衡量發(fā)動(dòng)機(jī)功率大、重量輕的標(biāo)準(zhǔn)是“功率重量比”。即發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的 功率與發(fā)動(dòng)機(jī)重量之比值?！肮β手亓勘取痹酱螅硎驹谟邢嗤β实那?況下，發(fā)動(dòng)機(jī)越輕。功率重量比的單位，對(duì)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，是“馬力 公斤”；對(duì)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，是推力/重量（牛頓），無(wú)單位。 二、燃油消耗量小發(fā)動(dòng)機(jī)是否

6、省油，是飛機(jī)使用的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。評(píng)定發(fā) 動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，常用“燃油消耗率”作標(biāo)準(zhǔn)?！叭加拖穆省笔侵竼挝还?率(一牛頓或一馬力)在一小時(shí)內(nèi)所消耗油料的重量。燃油消耗率越小，說(shuō) 明發(fā)動(dòng)機(jī)越省油。三、迎風(fēng)面積小航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)在保證功率不減小的前提 下，力求體積較小。體積小，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù)的空間小，有利于飛機(jī)裝 載人員、貨物、設(shè)備。在體積尺寸中，應(yīng)力求減小“迎風(fēng)面積”，以減小 空氣阻力。 四、工作安全可靠、壽命長(zhǎng)飛機(jī)在空中飛行的安全，是由各組成部分可靠工作 來(lái)保證的。要維持飛行，發(fā)動(dòng)機(jī)就必須始終處于可靠狀態(tài)。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的可 靠性是十分重要的。為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作安全可靠，必須精心設(shè)計(jì)、選用合適 材料、

7、嚴(yán)格工藝規(guī)程。并在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝完成后，進(jìn)行試車一一在試車臺(tái)上 模擬各種高度條件。在裝上飛機(jī)之后，還要進(jìn)行試車。只有當(dāng)確定各項(xiàng)規(guī)定指 標(biāo)都符合要求時(shí)，飛機(jī)才能飛行。為了保證飛機(jī)隨時(shí)處于可靠狀態(tài)，在整個(gè)使 用過(guò)程中，還要定期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查和維修。在保證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的前提下， 要求發(fā)動(dòng)機(jī)的“壽命長(zhǎng)”。這是發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的另一項(xiàng)指標(biāo)。壽命長(zhǎng)，可以降 低使用成本、節(jié)約原材料。發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命分兩種：“翻修壽命”和“使用壽 命”?！胺迚勖笔侵竷纱巍胺蕖敝g或新發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始使用至第一次翻修 之間的使用(實(shí)際工作)時(shí)間，單位是“小時(shí)”?！笆褂脡勖笔侵溉掳l(fā)動(dòng)機(jī) 由開(kāi)始使用到報(bào)廢的使用(實(shí)際工作)時(shí)間，單位也是

8、“小時(shí)”。由于設(shè)計(jì)、材 料、工藝、使用條件不同，各發(fā)動(dòng)機(jī)的“壽命”都不相同。 五、維護(hù)、修理方便維護(hù)、修理，統(tǒng)稱為維修。這是保證發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性的重要 工作。發(fā)動(dòng)機(jī)能否隨時(shí)處于可靠狀態(tài)，很大程度決定“維修”質(zhì)量。維修的好 壞，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。維護(hù)的目的之一，是發(fā)現(xiàn)故障和排除故障，并對(duì)必要 的部位進(jìn)行檢測(cè)、清洗、更換潤(rùn)滑油等。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的長(zhǎng)短，維護(hù)工作一 般都按不同的項(xiàng)目定期進(jìn)行。而“修理”則是在零部件損壞的情況才進(jìn)行。由 于“維修”工作量很大，所以占飛機(jī)使用成本的很大比例。這就有必要在設(shè)計(jì) 時(shí)考慮便于拆裝、檢查和維修的方便性，以減小維修工作量，降低維修成本。 中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展史中國(guó)航空發(fā)

9、動(dòng)機(jī)的發(fā)展史 中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制是在新中國(guó)成立后一片空白的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的， 從最初的仿制 改進(jìn) 改型到今天可以獨(dú)立設(shè)計(jì)制造高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)，走過(guò) 了一條布滿荊棘的發(fā)展道路。 渦噴5發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)根據(jù)前蘇聯(lián)BK-1發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)資料仿制的第一種渦噴 發(fā)動(dòng)機(jī)，由沈陽(yáng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠研制。渦噴5是一種離心 單轉(zhuǎn)子、帶加力式航 空發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)最大推力為255千牛，加力推力為325千牛，重量為980千 克，主要用于國(guó)產(chǎn)殲-5戰(zhàn)斗機(jī)。渦噴5發(fā)動(dòng)機(jī)大量使用了高強(qiáng)度材料和耐高溫合 金，加上噴管的加工工藝要求精度高，葉片型面復(fù)雜，加力燃燒室薄壁焊接等 多項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，對(duì)我國(guó)當(dāng)時(shí)的制造能力是一個(gè)考驗(yàn)。經(jīng)過(guò)各方面的通

10、力合 作及努力，首批渦噴5發(fā)動(dòng)機(jī)在1956年6月通過(guò)鑒定，開(kāi)始投入批量生產(chǎn)，比原 計(jì)劃提前了近一年多，為國(guó)產(chǎn)殲-5戰(zhàn)斗機(jī)的順利投產(chǎn)起到了十分關(guān)鍵的作用。 渦噴5發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功，標(biāo)志著中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)已從制造活塞式發(fā)動(dòng)機(jī) 時(shí)代發(fā)展到了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)代，成為了當(dāng)時(shí)世界上為數(shù)不多的幾個(gè)可以批 量生產(chǎn)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家之一。 渦噴6發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)根據(jù)前蘇聯(lián)提供的P-9B型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)資料制造的一種 加力式渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，主要用于裝備國(guó)產(chǎn)殲-6戰(zhàn)斗機(jī)及稍后研制的強(qiáng)-5強(qiáng)擊機(jī)。同 渦噴5發(fā)動(dòng)機(jī)相比，渦噴6在性能上有了很大的提高，由亞音速發(fā)展到了超音速， 壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)也從離心式發(fā)展為軸流式，其最大推力為255

11、千牛，加力推力為 318千牛，雖與渦噴5相差不大，但重量卻減輕了23%，只有708千克，直徑也 縮短了48%，大大減少了飛機(jī)的迎風(fēng)面積，適合殲-6超音速飛行。雖然渦噴6第一 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在1958年就已組裝完畢，但因?yàn)槭艿疆?dāng)時(shí)“大躍進(jìn)”運(yùn)動(dòng)的影響，使得 渦噴6發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了一系列的質(zhì)量問(wèn)題，1959年3月交付的60臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)不斷暴露出 嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，使得當(dāng)時(shí)全軍的殲-6飛機(jī)幾乎全部停飛。1960年，中央軍委決 定對(duì)沈陽(yáng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠進(jìn)行全面質(zhì)量整頓，并對(duì)渦噴6發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行重新試制。 渦噴7發(fā)動(dòng)機(jī)是按前蘇聯(lián)提供的P-300發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)資料制造的，主要用于 當(dāng)時(shí)研制的2倍音速殲-7飛機(jī)。1965年，渦噴7的

12、研制工作全面展開(kāi)，由于前期準(zhǔn) 備工作充足完備，試制工作進(jìn)展順利，同年10月第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)即裝配完成。1966 年12月通過(guò)技術(shù)鑒定，開(kāi)始批量生產(chǎn)。 渦噴13系列發(fā)動(dòng)機(jī)的研制使我國(guó)結(jié)束了不研制生產(chǎn)高性能渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史， 雖然其性能及技術(shù)還不是特別先進(jìn)，但卻是我國(guó)從仿制改型向自行設(shè)計(jì)制造的重 要轉(zhuǎn)變。渦噴13發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)行了大幅度改進(jìn)，使得喘振裕度明顯 提高，低壓轉(zhuǎn)子加了軸間軸承，振動(dòng)小，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子盤和葉片大量使用了鈦合金， 既減輕了重量又提高了葉片的工作強(qiáng)度。此外，還增加了較為先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制 裝置，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的控制性能、可靠性和穩(wěn)定性。 “昆侖”發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)第一種完全自行設(shè)計(jì) 研

13、制的國(guó)產(chǎn)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，具有 完全的“自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)”，其所使用的技術(shù) 材料 工藝等完全立足國(guó)內(nèi)?！袄?侖”發(fā)動(dòng)機(jī)的研制有幾分偶然因素在內(nèi)，最終能有今天的這個(gè)結(jié)果非常不易。 1984年，上級(jí)下達(dá)了研制“昆侖”發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)的任務(wù)。 “斯貝”MK202引進(jìn)后，由西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠負(fù)責(zé)試制生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)稱其為渦 扇9發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著殲-7飛機(jī)研制生產(chǎn)的順利進(jìn)行，當(dāng)初引進(jìn)的數(shù)十臺(tái)“斯 貝”MK202也被用到了第一批生產(chǎn)的飛機(jī)上。隨后，為滿足殲-7未來(lái)生產(chǎn)改型的 需要，西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司在90年代初期又開(kāi)始進(jìn)行渦扇9的全面國(guó)產(chǎn) 化工作。 國(guó)家于80年代中期決定發(fā)展渦扇10系列發(fā)動(dòng)機(jī)。依據(jù)裝配對(duì)象的不同，渦扇 10系列有渦扇10 渦扇10A、渦扇10B 渦扇10C 渦扇10D等型號(hào)，其中渦扇10A 是專門為中國(guó)趕超世界先進(jìn)水平而上馬的新殲配套的。中國(guó)為加快發(fā)展渦扇10系 列發(fā)動(dòng)機(jī)，采取兩條腿走路方針:一是引進(jìn)國(guó)外成熟的核心機(jī)技術(shù)。中美關(guān)系改善 的80年代，中國(guó)從美國(guó)進(jìn)口了與F100同級(jí)的航改陸用燃汽輪機(jī)，