桨扇发动机研制与发展
涡桨发动机技术发展综述
涡桨发动机技术发展综述摘要：本文概述了涡桨发动机的技术优势及其发展历程，基于目前的技术发展情况，分析了涡桨发动机未来的发展趋势，指出研制出可靠性更高、全寿命期成本更低的涡桨发动机是未来的发展趋势。
关键词：涡桨发动机；发展历程；未来趋势引言涡轮螺旋桨(简称涡桨)发动机是一种通过驱动螺旋桨产生拉力或推力的航空发动机，其一般应用于飞行中低速飞行的飞机，由于其主要依靠螺旋桨对空气做功产生推力或拉力，其不适用与高空高速飞机。
相对于航空活塞式发动机，涡轮螺旋桨发动机热力循环参数更高，其功重比更大，产生的振动更小、飞行速度更快；相对与涡喷和涡扇发动机，由于涡轮螺旋桨发动机螺旋桨的转速不宜过高，其结构上增加了减速器用以降低螺旋桨转速，同时由于螺旋桨具有更高的推进效率，故其耗油率更低、起飞推力更大。
正是由于涡轮螺旋桨发动机出色的经济性，其越来越受到各国的重视，是未来民用飞机、运输发动机及无人机的理想动力。
1发展历程到目前为止，根据发动机的性能指标，涡桨发动机的发展历程可大致分为四代。
第一代涡桨发动机是指上世纪70年代以前进行生产的，主要包括Dart、PT6A系列涡桨发动机、TPE331系列的早期型号、NK-4以及AI-20等型号的涡桨发动机；第二代涡桨发动机是指上世纪70年代末期到80年代初期研制生产的，主要包括PW100系列早期型号、CT7-5和TPE331-14/15等型号的涡桨发动机；第三代涡桨发动机是指上世纪90年代以后投入使用的涡桨发动机，主要包括AE2100、TPE351-20和PW150A涡桨发动机；第四代涡桨发动机指2011年以后投产的先进涡桨发动机TP400-D6。
1.1第一代涡桨发动机第一代涡桨发动机的热力循环参数相对较低，其具有结构简单的特点，但耗油率相对较高。
其压气机结构多种多样，囊括有轴流式、离心式和轴流+离心式组合等多种形式，其动力输出方式主要采用单转子涡轮输出方式，第一代涡桨发动机的总增压比在10以下，涡轮叶片基本采用非冷却叶片，涡轮前温度相对较低，一般在1300K以下，耗油率相对较高一般在0.35～0.41kg/(KW.h)之间。
航空发动机发展史
航空发动机发展历程及趋势1、活塞式发动机时期早期液冷发动机居主导地位很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。
最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试，但因为发动机太重，都没有成功。
到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。
1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后，成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。
这台发动机只发出8.95 kW的功率，重量却有81 kg，功重比为0.11kW/daN。
发动机通过两根自行车上那样的链条，带动两个直径为2.6m的木制螺旋桨。
首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为36.6m。
但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。
以后，在飞机用于战争目的的推动下，航空特别是在欧洲开始蓬勃发展，法国在当时处于领先地位。
美国虽然发明了动力飞机并且制造了第一架军用飞机，但在参战时连一架可用的新式飞机都没有。
在前线的美国航空中队的6287架飞机中有4791架时法国飞机，如装备伊斯潘诺-西扎V型液冷发动机的"斯佩德"战斗机。
这种发动机的功率已达130~220kW, 功重比为0.7kW/daN左右。
飞机速度超过200km/h，升限6650m。
当时，飞机的飞行速度还比较小，气冷发动机冷却困难。
为了冷却，发动机裸露在外，阻力又较大。
因此，大多数飞机特别是战斗机采用的是液冷式发动机。
期间，1908年由法国塞甘兄弟发明旋转汽缸气冷星型发动机曾风行一时。
这种曲轴固定而汽缸旋转的发动机终因功率的增大受到限制，在固定汽缸的气冷星型发动机的冷却问题解决之后退出了历史舞台。
两次世界大战之间的重要技术发明在两次世界大战之间，在活塞式发动机领域出现几项重要的发明：发动机整流罩既减小了飞机阻力，又解决了气冷发动机的冷却困难问题，甚至可以的设计两排或四排汽缸的发动机，为增加功率创造了条件；废气涡轮增压器提高了高空条件下的进气压力，改善了发动机的高空性能；变距螺旋桨可增加螺旋桨的效率和发动机的功率输出；内充金属钠的冷却排气门解决了排气门的过热问题；向汽缸内喷水和甲醇的混合液可在短时内增加功率三分之一；高辛烷值燃料提高了燃油的抗爆性，使汽缸内燃烧前压力由2~3逐步增加到5~6，甚至8~9，既提高了升功率，又降低了耗油率。
航空发动机发展史
摘要：航空发动机的历史大致可分为两个时期。
第一个时期从首次动力开始到第二次世界大战结束。
在这个时期，活塞式发动机统治了40年左右。
第二个时期从第二次世界大战至今。
60多年来，航空燃气涡轮发动机取代了活塞式发动机，开创了喷气时代。
关键词：活塞式喷气式航空发动机诞生一百多年来，主要经过了两个阶段。
前40年（1903~1945）,为活塞式发动机的统治时期。
后60年（1939、至今），为喷气式发动机时代。
在此期间，航空上广泛应用的是燃气涡轮发动机，先后发展了直接产生推力的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。
亦派生发展了输出轴功率的涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。
一、活塞式发动机统治时期很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。
最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试，但因为发动机太重，都没有成功。
到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。
1903年，莱特兄弟把一台4缸、水平直列式水冷发动机改装之后，成功地用到他们的"飞行者一号"飞机上进行飞行试验。
这台发动机只发出kW的功率，重量却有81 kg,功重比为daN。
发动机通过两根自行车上那样的链条，带动两个直径为的木制螺旋桨。
首次飞行的留空时间只有12s,飞行距离为。
但它是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的重于空气飞行器的成功飞行。
在两次世界大战的推动下，活塞式发动机不断改进完善，得到迅速发展，第二次世界大战结束前后达到其技术的顶峰。
发动机功率从近10kW提高到2500kW 左右，功率重量比（发动机功率与发动机质量的重力之比，简称功重比，计量单位是kW/daN）从daN提高到daN,飞行高度达15000m,飞行速度从16km/h提高到近800km/h,接近了螺旅桨飞机的速度极限。
20世纪30'40年代是活塞式发动机的全盛时期。
飞机涡桨发动机的研究和应用
飞机涡桨发动机的研究和应用随着现代科学技术的快速发展，人类对于飞行技术的要求也越来越高。
而飞机的发动机可以说是飞行技术中不可或缺的重要组成部分。
而涡扇发动机作为现代科技重要发明之一，在现代飞行中的应用已不可替代。
涡扇发动机是一种基于燃气轮机原理改进而来的航空发动机，其发动机转子旋转的气流组成的涡流向外扩散而产生的动力，使飞机在空气中前进。
在经历多年的研究和发展之后，目前涡扇发动机成为一种安全、快速、高效的飞行动力。
在1960年代涡扇发动机的诞生之前，常用的发动机便是涡轮螺旋桨发动机和喷气式发动机。
但是涡轮螺旋桨发动机在速度方面受到了限制，而喷气式发动机在起飞时需要极高的速度和推力，而且还有噪音大，燃油消耗量大等一系列问题。
涡扇发动机的诞生，可以说是旨在解决这些问题。
涡扇发动机的核心部件是“涡扇”，这是一个由静叶和动叶组成的旋转轮盘。
在发动机中，喷前排的燃料与空气混合，形成高温气体，在动叶产生的压力作用下，气流被飞速推动，在静叶的反作用力下，气流被扩散，进而产生推力，从而驱动飞机向前。
同时，动叶的旋转带动了旁边的高速气流一起向后扫过，产生额外的推力，从而形成了升力和推力满足飞机起飞和飞行的能量需要。
目前涡扇发动机已经得到广泛应用。
由于它的燃油消耗量小，噪音相对较低，推力强，安全性高等特点，成为各国商业航空公司、军用航空公司和民用飞机制造商的首选。
同时，涡扇发动机的技术和创新仍在不断推进，各种新型涡扇发动机已经问世，如双涡管涡扇发动机、高涵道比涡扇发动机等等，这些新技术不断提高机身的效率和性能，使它们在能量、经济和环保等方面显示出更大的优势。
飞机涡扇发动机是航空技术发展的一大里程碑。
它的研究和应用是为了满足人们的出行需求和创新。
多年来涡扇发动机在顺应发展的同时，不断超越自身的极限，推动着航空技术的进一步发展。
相信在这不断拓展的世界中，未来飞机的发动机一定会更加先进，更加高效，为航空事业注入新的动力。
涡扇发动机的发展历程
涡扇发动机的发展历程涡扇发动机是一种高效、可靠的航空发动机。
它的发展历程可以追溯到20世纪40年代末期。
涡扇发动机最早的雏形可以追溯到1939年，当时法国工程师René Leduc使用涡轮压气机原理进行了实验。
然而，由于当时的技术限制，这个想法并没有得到广泛应用。
直到二战后期，涡轮叶片的材料和制造技术有了重大突破，为涡扇发动机的发展奠定了基础。
此时，英国的弗兰克·惠特尔发明了一种旋流压气机，其原理是通过涡轮将空气压缩，进一步提高发动机的效率。
这一发明引起了广泛关注，为涡扇发动机的研究打开了大门。
1940年代末期至1950年代初期，英国与美国开始在涡扇发动机的研究上展开合作。
1950年代，美国的普拉特-惠特尼公司推出了JT3涡轮风扇发动机，成为第一款商用涡扇发动机。
这个里程碑标志着涡扇发动机的商用化进程。
在1960年代，随着航空运输的快速发展，涡扇发动机迅速得到了推广和应用。
为了提高发动机的推力和效率，研究人员不断创新。
提高涡轮压气机的效率，采用双旋流压气机，优化涡轮叶片的设计，都成为重要的研究方向。
1980年代至1990年代，随着计算机辅助设计的普及，涡扇发动机的设计和制造更加精确和高效。
研究人员利用数值模拟技术分析燃烧过程和气流流动，优化发动机的燃烧效率和动力性能。
当前，涡扇发动机已经成为商用航空和军用航空领域的主流发动机。
随着航空业的快速发展，涡扇发动机的性能要求也不断提高。
研究人员正努力提高发动机的推力和效率，并寻求新的材料和技术，以降低燃料消耗和环境污染。
涡扇发动机作为现代航空工业的重要组成部分，在提高飞机性能、安全和舒适性方面起着关键作用。
通过不断的技术创新和研究，涡扇发动机将继续发展，并为全球航空事业的可持续发展做出贡献。
飞机发动机发展历程
飞机发动机发展历程飞机发动机发展历程始于20世纪初，随着科技的进步和需求的增长，飞机发动机在性能、工艺和材料方面都得到了重大的突破和改进。
本文将从早期的蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机，总结出飞机发动机发展的主要里程碑。
第一阶段：蒸汽动力（19世纪末至20世纪初）早期的飞机发动机基本上使用蒸汽动力，其中最有代表性的是美国著名飞行家莱特兄弟使用的内燃机飞行器发动机。
蒸汽动力的不足之处在于重量和功率比不高，对机身结构和空气动力学效能的要求高。
第二阶段：活塞引擎（20世纪20年代至50年代）活塞引擎是飞机发动机的重要里程碑，它将航空发动机技术推向了新的高度。
早期的活塞引擎包括液冷和空冷两种，液冷活塞发动机由于复杂性和重量问题逐渐被空冷活塞发动机取代。
活塞引擎的飞机在二战期间发挥了重要作用，同时也在民航领域广泛使用。
第三阶段：涡轮风扇引擎（20世纪50年代至70年代）涡轮风扇引擎的出现标志着飞机发动机进入一个新的发展阶段。
涡轮风扇引擎利用燃气涡轮原理，通过高速旋转的涡轮推动空气进入压缩机，并产生推力。
这种引擎具有较高的推力和燃油经济性，并且噪音低，成为民航飞机的主流发动机。
第四阶段：高涵道比涡轮风扇引擎（20世纪70年代至今）高涵道比涡轮风扇引擎以其更高的效率和更低的燃油消耗率，成为现代航空发动机的代表。
它在设计上增加了风扇的直径，使得发动机能够更有效地推动空气。
高涵道比涡轮风扇引擎具有更好的经济性和环保性能，广泛应用于大型客机和远程飞行。
第五阶段：新一代发动机技术（21世纪至今）随着航空业的快速发展和对更高性能的需求，新一代发动机技术已经出现。
其中最值得注意的是超高涵道比涡扇引擎和无人机用发动机。
超高涵道比涡扇引擎进一步提高了效率和推力，并减少了噪音和排放。
无人机发动机的需求方面则更注重轻量化和高效能。
飞机发动机的发展历程是科技进步和需求驱动的结果。
从蒸汽动力到现代的高效涡轮发动机，飞机发动机的性能和性格得到了巨大的提升。
航空发动机原理--螺桨风扇发动机
航空发动机原理－－螺桨风扇发动机螺桨风扇发动机是一种介于涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机之间的一种发动机形式，其目标是将前者的高速性能和后者的经济性结合起来，目前正处于研究和实验阶段。
螺桨风扇发动机的结构见图，它由燃气发生器和一副螺桨-风扇（因为实在无法给这个又象螺旋桨又象风扇的东东起个名字，只好叫它螺桨-风扇）组成。
螺桨-风扇由涡轮驱动，无涵道外壳，装有减速器，从这些来看它有一点象螺旋桨；但是它的直径比普通螺旋桨小，叶片数目也多（一般有6～8叶），叶片又薄又宽，而且前缘后掠，这些又有些类似于风扇叶片。
根据涡轮风扇发动机的原理，在飞行速度不变的情况下，涵道比越高，推进效率就越高，因此现代新型不加力涡轮风扇发动机的涵道比越来越大，已经接近了结构所能承受的极限；而去掉了涵道的涡轮螺旋桨发动机尽管效率较高，但由于螺旋桨的速度限制无法应用于M0.8~M0.95的现代高亚音速大型宽体客机，螺桨风扇发动机的概念则应运而生。
由于无涵道外壳，螺桨风扇发动机的涵道比可以很大，以正在研究中的一种发动机为例，在飞行速度为M0.8时，带动的空气量约为内涵空气流量的100倍，相当于涵道比为100，这是涡轮风扇发动机所望尘莫及的，将其应用于飞机上，可将高空巡航耗油率较目前高涵道比轮风扇发动机降低15%左右。
同涡轮螺旋桨发动机相比，螺桨风扇发动机的可用速度又高很多，这是由它们叶片形状不同所决定的。
普通螺旋桨叶片的叶型厚度大以保证强度，弯度大以保证升力系数，从剖面来看，这种叶型实际上就是典型的低速飞机的机翼剖面形状，它在低速情况下效率很高，但一旦接近音速，效率就急剧下降，因此装有涡轮螺旋桨发动机的飞机速度限制在M0.6~M0.65左右；而螺桨-风扇的既宽且薄、前缘尖锐并带有后掠的叶型则类似于超音速机翼的剖面形状，这种叶型的跨音速性能就要好的多，在飞行速度为M0.8时仍有良好的推进效率，是目前新型发动机中最有希望的一种。
当然，螺桨风扇发动机也有其缺点，由于转速较高，产生的振动和噪音也较大，这对舒适性有严格要求的客机来讲是一个难题。
国外桨扇技术发展概况
第33卷第1期2020 年 2月燃气涡轮试验与研究Gas Turbine Experiment and ResearchVol.33,No.1Feb., 202054\ix -^f^~ -^f^~-^f^~-^f^~ -^f^~-^f^~-^f^~ -^f^~-^f^~-^f^~ -^f^~-^f^~-^f^~ -^f^~-^f^~-^f^~ -^f^~-^f^~-^f^~严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严 严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严国外桨扇技术发展概况严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严 严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严 博1，贺 严象2严严严严严严严严严严严严严严严严严严严博 ，贺 严象 严严严严严严严严严严严严严严严严严严严 京100843； 2.中国航发湖南动力机械研究所 严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严 严严严严严严严严严严严严严严严严\zNzNzNzNzN/T\/NzNzN/T\/f\zNz\z\zl\zi\严严严 (1.中国人民解放军空军装备 严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严中小型航空发动机叶严严严严严严严严严严严严严严严严轮机械湖南省重点实验室 湖南 株洲 412002)严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严严摘 要： 首先梳理了国外桨扇设计方法及风洞试验验证情况，并从已有的研究结果中归纳出，在巡航马赫数超过0.70 条件下，先进对转桨扇的推进效率可达85.0%以上，且基本解决了气动设计问题，噪声水平也得到明显降低。
飞机桨扇发动机技术研究历史与发展
飞机桨扇发动机技术研究历史与发展飞机桨扇发动机技术研究历史与发展受80年代石油风波的影响，当时的民用航空业开始试图发展一种在燃油经济性上进步一大截的技术。
当时的方案非常之多，但其中最诱人的还要数桨扇发动机。
实际上桨扇发动机的基础技术研究在70年代就已经张开，按照当时实验室的模拟计算，桨扇发动机的经济性堪称史无前例。
与冷战中大部分科研项目一样，相关领域走在最前面的是美苏两国，欧洲也拿出了工程型号。
如果相关项目能够实用化，可以极大提高民航业的发展前景。
桨扇发动机曾经被誉为完美动力，由此产生了很多项目桨扇发动机又称无涵道风扇发动机。
它既可看作带先进高速螺旋桨的涡轮螺旋桨发动机，又可看作除去外涵道的超高涵道比涡轮风扇发动机，结合了涡轮螺旋桨发动机耗油率低和涡轮风扇发动机飞行速度高的优点，其有效涵道比为25～60，相比于涡扇和涡喷发动机，其涵道比可谓惊人。
桨扇发动机最大的优点就是惊人的省油，和极高的推进效率。
在早期的测试中。
桨扇发动机验证的地面起飞耗油率为0.24kg／(daN?h)。
这种发动机可用作最大速度为M=0.80—0.85的运输机和巡航导弹的动力，推进效率、燃油消耗率都明显优于传统螺旋桨、涡桨或涡扇发动机。
与相同体积级别的涡桨发动机的运输机相比，采用桨扇发动机的型号的载重，航程可以有极大提高；与采用我扇发动机的型号相比，也具有很大的优点，甚至可以逼近一些不太“巨大”的大型运输机的指标（安-70以最大巡航速度飞行时，其油耗比使用传统喷气发动机的同级别运输机要少20%~30%。
它在大幅降低油耗的前提下最大飞行速度仍达到800公里/小时，已经接近于喷气式运输机。
）。
如果在巡航导弹上使用桨扇发动机，将获得极大的技术指标提升。
这也就解释了为什么美苏双方的军界曾热衷于相关研究。
而且桨扇发动机的污染物排放非常之低，比如说Д-27桨扇发动机在十多年以前的污染物排放已经大大优于现在的要求。
曾经风靡一时安-70：机长：40.55米翼展：44.06米机高：16.20米最大速度：Mach 0.73巡航速度：750～800千米/小时低空巡航速度：550km/h 最大航程：3600千米(载重35吨)；5000千米(载重30吨)；7400千米(载重20吨)最大实用升限：12000米最大起飞重量：130000千克空重：66000千克但在进入九十年代后，由于石油供给趋于稳定，冷战的结束，推动桨扇发动机发展的外部条件有所降低。
桨扇发动机
直接反作用推进系统中，发动机直接将工质加速产生反作用推力，属于这一类的航空发动机有涡轮喷气发动 机、涡轮风扇发动机和冲压喷气发动机。在这一类系统中发动机本身即构成飞行器的推进系统。火箭发动机也是 直接反作用推进系统，但它自带推进剂(包括燃料和氧化剂)。不依赖外界空气，因而可以在大气层以外的空间工 作。主要用于航天器和导弹。
（2）间接反作用推进系统
间接反作用推进系统中，发动机只将燃料燃烧产生的化学能转换成有效功率，以轴功率形式输出，推力则要 靠专门的推进器产生。推进器有飞机的螺旋桨和直升机的旋翼。属于这类的发动机有活塞式、涡轮螺旋桨、桨扇 和涡轮轴发动机、航空电动机。在这一类系统中，发动机与推进器组合成飞行器的推进系统。
特点
桨扇发动机既可被看做带高速先进螺桨的涡桨发动机，又可被看做除去外涵道的大涵道比涡扇发动机，因而 兼有前者耗油率低和后者飞行速度高的优点，其有效涵道比为25～60。桨扇发动机的关键部件是先进高速螺桨， 它带有多个宽弦、薄叶型的后掠桨叶，能在飞行马赫数0.8下保持较高的效率 。
发展
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
桨扇发动机的概念研究始于20世纪70年代中期，80年代后半期已完成地面和飞行验证试验，基本达到预期目 标。由于航空公司的综合经济因素和公众接受心理等种种原因。桨扇发动机尚未进入实用阶段 。
航空发动机还可以分为活塞式发动机和空气喷气发动机两大类。
（1）活塞式发动机
早期，活塞式发动机在飞机和直升机上应用，用它带动飞机螺旋桨或直升机旋翼。
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桨扇发动机
航空发动机
01 简介
目录
02 特点
03 发展
04 航空发动机
05 航空发动机的分类
桨扇发动机英文名称是propfan engine，unducted fan engine，又称无涵道风扇发动机。燃气通过动力 涡轮输出轴功率传动桨扇的燃气涡轮发动机。
新一代高效涡桨发动机的研究与开发
新一代高效涡桨发动机的研究与开发随着现代社会的飞速发展，飞行器发动机已经成为航空工业中的核心技术之一。
飞行器发动机对于飞行器的性能、安全和可靠性起着至关重要的作用。
在过去几十年中，航空发动机领域已经取得了许多重大的进展，但是在燃油经济性、噪声、环保等方面仍然存在着一些问题。
为了解决这些问题，高效涡扇发动机应运而生。
本文将介绍新一代高效涡扇发动机的研究与开发。
一、高效涡扇发动机技术高效涡扇发动机是一种结构简单、性能优良的发动机。
该发动机具有高燃油经济性、低噪声、低排放和高可靠性等特点。
与传统的涡扇发动机相比，高效涡扇发动机具有更高的推进效率、更好的航程和更大的载荷能力。
二、高效涡扇发动机的研究与开发在高效涡扇发动机的研究与开发过程中，必须解决一系列关键技术问题。
这些问题包括：1、先进材料的研发。
高效涡扇发动机需要具有高温、高压、抗腐蚀和高强度的材料。
2、气动布局的优化。
气动布局对于发动机的性能、燃油经济性和功率输出至关重要。
3、燃烧方式的优化。
优化的燃烧方式可以提高发动机的燃油经济性和低噪声性能。
4、高速高压气体的稳定控制。
高效涡扇发动机在运行时需要在高速高压气体环境下保持稳定的工作状态。
针对这些问题，研究人员一直在开展大量的研究工作。
现在，高效涡扇发动机已经成为国内外航空工业的重要领域之一。
三、高效涡扇发动机的应用高效涡扇发动机在民用和军用领域都有广泛的应用。
在民用领域，高效涡扇发动机可以用于商业飞行和货运飞行。
在军用领域，高效涡扇发动机可以用于战斗机、侦察机、运输机、早期预警机等各种型号的飞机。
高效涡扇发动机的研究和制造是一个重要的战略任务。
它可以提高国家的战略威慑能力，改善民用航空运输和促进国家经济发展。
在未来，高效涡扇发动机将会有更广阔的应用前景。
研究人员将继续探索和创新，开发出更加先进、更加高效、更加环保的涡扇发动机。
在此，我们期望更多的人们关注这一领域的发展，为新一代高效涡扇发动机的研发和制造做出贡献。
中小型航空发动机的研发与产业化
中小型航空发动机的研发与产业化摘要：一、我国自主研发中小型航空涡扇发动机的意义二、中小型航空涡扇发动机的研发历程三、中小型航空涡扇发动机的产业化进展四、我国中小型航空涡扇发动机的发展前景正文：一、我国自主研发中小型航空涡扇发动机的意义我国自主研发中小型航空涡扇发动机具有重要的战略意义。
首先，自主研发可以提高我国航空工业的自主创新能力，减少对外部技术的依赖，有助于我国航空工业的持续发展。
其次，中小型航空涡扇发动机的研发可以为我国军民飞机提供可靠的动力，提高我国空军的战斗力，同时也有助于我国民用航空业的发展。
最后，自主研发中小型航空涡扇发动机可以提高我国在国际航空领域的地位，提升我国航空技术的国际竞争力。
二、中小型航空涡扇发动机的研发历程我国中小型航空涡扇发动机的研发历程可以追溯到上世纪80 年代。
当时，我国开始研制第一款中小型航空涡扇发动机，经过多年的努力，取得了一定的技术成果。
进入21 世纪，我国加大了对中小型航空涡扇发动机研发的投入，相关技术取得了显著的进展。
2014 年，我国自主研发的中小型航空涡扇发动机走向产业化，标志着我国中小型航空涡扇发动机研发取得了重要的突破。
三、中小型航空涡扇发动机的产业化进展我国中小型航空涡扇发动机的产业化进展迅速。
目前，我国已经建立了完整的中小型航空涡扇发动机研发、生产和测试体系。
我国自主研发的中小型航空涡扇发动机已经成功应用于多种军民飞机，性能得到了验证。
此外，我国中小型航空涡扇发动机的生产线已经实现了数字化和智能化，生产效率和质量得到了显著提高。
四、我国中小型航空涡扇发动机的发展前景我国中小型航空涡扇发动机的发展前景十分广阔。
首先，随着我国航空工业的快速发展，对中小型航空涡扇发动机的需求将持续增长。
其次，我国中小型航空涡扇发动机的研发和生产技术不断进步，未来有望在一些关键技术领域取得突破。
最后，随着我国国际地位的提升，我国中小型航空涡扇发动机有望在国际市场上取得更大的份额。
桨扇发动机工作原理
桨扇发动机工作原理
“哇，那飞机飞得好快呀！它是怎么做到的呢？”我和小伙伴们站在操场上，看着天空中飞过的飞机，心里充满了好奇。
咱今天就来说说桨扇发动机。
这桨扇发动机就像一个超级厉害的大风扇。
它有好多关键部件呢，比如说那个大大的风扇叶片，就像大扇子一样，呼呼地转。
还有那个发动机的核心部分，就像人的心脏一样，给整个发动机提供动力。
这桨扇发动机的工作原理呢，就好比一个大力士在吹风。
那个大风扇叶片转起来，把空气使劲往后推，这样飞机就被推着往前走啦。
这就跟咱放风筝一样，风一吹，风筝就飞起来了。
那桨扇发动机都用在啥地方呢？有一次，我和爸爸妈妈去旅游，坐在飞机上。
我就问爸爸：“爸爸，这飞机是用啥发动机呀？”爸爸说：“这可能就是用桨扇发动机呢。
这种发动机能让飞机飞得又快又稳。
”哇，原来我们坐的飞机就是靠它呀。
它还可以用在大飞机上，能装好多人，带着大家去不同的地方。
这桨扇发动机可真是太厉害啦！它就像一个神奇的魔法棒，让飞机能在天空中自由飞翔。
我们也要好好学习，以后说不定能发明更厉害的发动
机呢。
我的观点结论：桨扇发动机超牛，让飞机飞得快又稳，我们要努力学习，创造更棒的未来。
桨扇发动机减速器趋势展望
桨扇发动机减速器趋势展望桨扇发动机减速器趋势展望桨扇发动机减速器是一种关键的航空发动机部件，它们被广泛应用于现代喷气式飞机。
随着航空技术的不断发展和飞机性能的不断提高，桨扇发动机减速器也在不断演变和改进。
在未来，我们可以预见以下几个趋势。
首先，随着环保意识的增强和减少燃料消耗的需求，桨扇发动机减速器将越来越注重轻量化设计。
目前的减速器通常由重量较大的金属材料制成，但随着新材料和制造工艺的发展，轻质高强度材料的应用将成为未来的趋势。
这不仅可以减少发动机的整体重量，还可以提高发动机的效率和性能。
其次，随着航空市场对飞机噪音和振动的要求日益严格，桨扇发动机减速器也将朝着降噪和抑制振动的方向发展。
这可以通过改进减速器的结构设计和优化转子平衡等方法来实现。
预计未来的减速器将采用更高效的隔音材料和减振装置，从而降低飞机的噪音和振动水平，提高乘客的舒适性和飞行体验。
第三，随着电动飞机和混合动力飞机的兴起，桨扇发动机减速器也将面临新的挑战和机遇。
电动飞机的发动机需求有别于传统喷气式飞机，因此减速器的设计和性能参数也需要进行相应的调整和优化。
预计未来的减速器将更加注重能量传输的效率和响应性，以满足电动飞机对于高效、低噪音和可持续的能源转换的要求。
最后，随着人工智能和自动化技术的快速发展，桨扇发动机减速器也将朝着智能化和自主化的方向发展。
通过引入传感器、控制器和算法等技术，未来的减速器将能够实现更精确的控制和监测，从而提高飞机的安全性和可靠性。
例如，减速器可以通过实时监测和分析飞机的工作状态，及时调整转速和扭矩，以提供更稳定和可控的动力输出。
综上所述，桨扇发动机减速器在未来将面临轻量化、降噪、适应电动飞机和智能化等多个方面的挑战和机遇。
随着航空技术的不断进步，相信未来的减速器将能够更好地满足飞机的需求，为航空运输行业的发展做出更大的贡献。
核心机之路---浅谈第四代大推力军用涡轮风扇发动机发展
本明资料整理小文：核心机之路---浅谈第四代大推力军用涡轮风扇发动机发展警告：此文甚为枯燥冗长……自上世纪40年代涡轮喷气发动机诞生以来，大大促进了飞机飞行速度、高度航程的增加，获得了巨大的军事和经济效益。
世界上的航空发达国家执行了一系列航空发动机技术基础研究计划，推出一代又一代先进军民用发动机，跨上了一个又一个技术新台阶。
在短短不到60年的时间内，表征涡轮发动机综合性能水平指标的推重比已由当初的2提高到10一级，军、民用航空发动机性能水平得到了持续不断的提高。
航空发动机行业已成为世界航空强国的军事工业和国民经济的支柱产业。
航空发动机不仅仅是性能与结构的堆砌，更反应出一个国家航空动力产业的科研基础和工业实力，期中涉及到研制思想的转变，工艺材料的进步，设计方法和设计平台的改进以及航空发动机型谱体系构建方法等等并没有在航空发动机单个型号上直接体现出来的潜在因素才是决定一个国家航空发动机产业扬帆驶向何方的灯塔。
笔者在业余关注航空发动机，尤其是大推力军用涡轮风扇发动机的过程中，收集到了大量的专业书籍和科研论文，慢慢了解到了航空发动机研制背后的故事。
本文就是对大量涉及到第四代大推力军用涡轮风扇发动机发展专业资料的重新整理，归纳和总结，并加入了笔者一点点浅薄的观点，为了不使个人的观点影响到论述大推力军用涡轮风扇发动机发展的客观性，笔者尽量只是对科研资料进行重新归纳和整理，保持了科研资料在客观事实和观点上的完整性。
特此代表业余关注，热爱祖国航空动力事业的朋友们，向这些科研资料的作者，整理者，收集者表示衷心的敬意和感谢。
在现代战斗机设计中，首先要确定的就是发动机的推力级别、推力曲线特性和推重比，因为发动机的性能决定了战斗机的设计概念和性能用途。
航空发动机的研制装备和性能指标关系到国家安全和领土完整。
没有合适的发动机型号通常都会对战斗机设计和装备产生致命性的影响，从而导致整个空军的战术体系不完整和效能低下，而一款性能先进可靠性优秀的航空发动机也可以让战斗机性能“化腐朽为神奇”。
桨扇发动机发动机是一种怎样结构的发动机，具有怎样的优势
桨扇发动机发动机是一种怎样结构的发动机，具有怎样的优势在二战结束前夕，德国施密特公司研发的ME262冲上欧洲上空，给予了喷火战机最后致命一击，虽然德国的败局已定，但是ME262战机的喷气式发动机却成为了二战后航空动力的主要发展方向，ME262发动机采用的是轴流式涡喷发动机，其主要由最前端的压气机和后面核心的涡轮叶片组成，压气机将空气压缩后送入燃烧室内与燃料混合燃烧产生高燃气体，高燃气体推动涡轮旋转带动最前面的压气机叶片旋转，并从尾部喷口喷出产生较大的反推力，这就是最简单的涡喷发动机工作原理。
如果在涡喷发动机最前面的压气机组件前加装一个尺寸较大的风扇，就构成了涡扇发动机。
最前端的风扇直接和压气机硬连接驱动，这样就可以在提升压气机进气效率的同时，将多余空气从压气机外侧喷出，既提升发动机推力的同时，外部涵道的空气不经过燃烧室内部也降低了油耗，而且在保证足够的输出功率前提下，外涵道流过的冷空气比内部流过的热空气流量越多，发动机的推力就越大，经济性就越好。
虽然流过外涵道的冷空气和流过内部的热空气流量差值较大，发动机的推进效率就越高，但是内外涵道差值不可能无限大，也就是说外涵道尺寸并不能无限提升，那么索性取消外部涵道，直接将最前端的风扇叶片暴露在外，就形成了涡桨发动机，这样风扇叶片的尺寸可以尽可能的设计的更大，发动机的节油性也就越好。
但是尺寸更大的螺旋桨叶片直接暴露在外产生的空气阻力也更大，导致飞行器的最大飞行速度受限，特别是螺旋桨叶片是通过变速器和发动机主轴直接连接的，叶片尺寸过长、桨尖线速度也就更高，很容易导致叶尖失速，继而导致发动机推进效率直接为零，而且变速器的存在也使得叶片的转速根本不能直接和主轴转速保持一致，严重限制了涡桨发动机的推力提升。
解决这个问题最好的方式之一就是减少叶片的长度、增加叶片的数量，这样在单位时间内空气穿过的叶片数量更多，流量也就越高、推力也就越大。
但是发动机叶片数量增多后，带来的正面空气阻力更大了，航空器的最大飞行速度仍然受到很大的限制。
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0引言桨扇发动机（Prop-Fan Engine），又称开式转子发动机（Open Rotor Engine），是一种介于涡桨发动机和涡扇发动机之间的新概念发动机形式。
桨扇发动机是由对转螺旋桨产生拉/推进力的一种高亚音速涡桨发动机。
较之于涡桨发动机，桨扇发动机在高亚音速条件下保持了高的推进效率，推进系统结构也更为紧凑，飞机的安装兼容性好；较之于涡扇发动机，桨扇发动机在巡航马赫数0.7以上的推进效率比大涵道比涡扇发动机高12%~15%，具有优异的燃油经济性。
因此桨扇发动机被视为最具前景的亚声速航空推进系统之一。
1桨扇发动机发展历史桨扇发动的研究工作始于二十世纪七十年代。
“先进涡轮螺旋桨（ATP）”作为NASA“高能效飞行计划”（ACEE）的一部分，对桨扇发动机的研制起到了非常大的促进作用。
NASA的大量基础研究成果表明，桨扇发动机在高亚音速巡航条件下具有比涡扇发动机更高的推进效率。
自20世纪80年代初开始，欧美和前苏联等西方各国开展了多个桨扇发动机验证机和型号研制工作，如普惠公司、罗-罗美国公司（原艾利逊公司）和汉密尔顿公司以XT701涡轴发动机为基础，联合研制了配装CRP-X1对转桨扇的578-DX推进式对转桨扇发动机；罗-罗公司研制了无涵道后置推进式的RB509对转桨扇发动机，最终完成了桨扇模型的试验验证；前苏联库兹涅佐夫设计局研制的三转子涵道桨扇发动机NK-93，当量功率高达22370kW，在高度11km、巡航马赫数0.75时的推进效率达87%。
二十世纪九十年代初期，由于桨扇发动机自身存在的噪声、振动、安装方式、结构可靠性和安全性等方面的技术问题，加上国际石油市场趋于稳定，美欧相继停止了多个桨扇发动机验证机研制计划，只有前苏联的乌克兰和俄罗斯联合发展的D-27桨扇发动机最终取得成功并投入使用。
配装4台D-27桨扇发动机的安-70军用运输机于1994年12月首次试飞，最大载重达到47吨，总重量132吨，航程达到8000公里。
新世纪以来，随着先进航空声学建模及设计技术和计算结构力学技术的快速发展，国外桨扇发动机的研究与验证工作又重新启动。
国外多个发动机制造商重新考虑用于中短程飞机的桨扇发动机方案，如罗-罗公司从2013年开始研究120座~220座级客机的拉进式桨扇发动机的工程可行性，研究工作主要围绕气动和声学、变桨距控制和系统一体化、低压涡轮和主动控制等方面，并开展了缩比1/6的RB3011桨扇发动机设计模型试验，计划2018~2020年投入使用；俄罗斯中央航空发动机研究院一直坚持桨扇发动机的探索研究，近年来协同中央空气流体动力研究院完成了先进远程飞机对转桨扇发动机样机在不同飞行状态和桨叶转速下的模拟试验。
2典型桨扇发动机2.1D-27桨扇发动机二十世纪八十年代中期，乌克兰的依夫琴科“进步”设计制造局开始D-27桨扇发动机的设计。
D-27发动机是唯一投入使用的桨扇发动机。
D-27桨扇发动机基本性能参数见表1。
表1D-27桨扇发动机性能气机前。
动力涡轮采用0-3-0支撑方案，动力输出轴采用浮动柔性套齿连接前端的减速器，并采用一个滚棒轴承支撑，以减少减速器和动力涡轮转子之间的振动耦合。
为提高动力涡轮的抗变形能力，减少转子间的动力影响，在低压转子中支点附近布置了中介轴承。
D-27桨扇发动机结构如图1所示，从前往后依次是减速器，附件传动装置，压气机，燃烧室，涡轮，排气装置。
图1D-27发动机桨扇发动机研制与发展谭璟;时瑞军;孙占恒（中国航发湖南动力机械研究所，株洲412002）摘要:概述了桨扇发动机的研制和发展现状，介绍了桨扇发动机的结构性能特点以及桨扇发动机相较于涡桨发动机和涡扇发动机的技术优势；对桨扇发动机的发展历史进行了较为详细的阐述和分析，总结了不同时期桨扇发动机的研究与试验情况；介绍了几个典型的桨扇发动机，从性能、结构、重要部件等方面进行了详细的阐述。
关键词:桨扇发动机；涡桨发动机；发展历史；ATPInternal Combustion Engine&PartsD-27螺旋桨选用SV-27（CB-27）双排桨扇，桨叶采用全复合材料，前排直径4.5m共8叶，后排直径4.5m共6叶，但套桨叶重1.2t。
桨叶呈弯月状，叶片前缘尖锐且带后掠呈大幅度弯曲的“马刀”形。
两排叶片对转且串联在一起，前排桨叶提供大部分推进力，后排的桨扇螺桨叶片将消除前排叶片产生的涡旋，从而降低在使用过程中产生的振动和噪声。
设有电防冰带并涂有耐磨涂层，具有极高的推进效率，采用复合材料制造。
D-27的减速齿轮箱是在AI-20和AI-24发动机减速器基础上改型的单级行星齿轮。
传动比8.394，效率99.4%。
采用直齿，太阳轮径向浮动，5个行星轮简支，且具有一定柔性，齿圈浮动。
2.2NK-93桨扇发动机俄罗斯对各种形式桨扇发动机进行了系列研究，包括对转螺旋桨NK-12，对转桨扇NK-62，涵道对转桨扇NK-63、NK-93和NK-110等，其中NK-93涵道对转桨扇SV92，其直径达2.9m、桨叶数8+10片，在H=11km马赫数0.75下推进效率可达87%。
技术参数数据技术参数数据起飞推力（daN）起飞耗油率（kg/（daN·h））巡航耗油率（kg/（daN·h））H=11000m，M=0.75推重比空气流量（kg/s）涵道比176500.2390.504.9497616.6总增压比长度（mm）桨扇直径（mm）桨扇转速（r/min）外壳直径（mm）质量（kg）3759722900830031503650表2NK-93发动机性能NK-93是俄罗斯萨马拉“劳动”科研生产联合体(前苏联库兹涅佐夫设计局)研制的一种当今世界上最大功率等级（29000kW）的三转子涵道式桨扇发动机。
2.3GE36无涵道桨扇发动机1983年，GE提出了用对转涡轮直接驱动桨扇的20000轴马力级的UDF概念，准备用于150座客机，目标是使UDF的巡航油耗比将要投入使用的最先进的涡扇低30%，比当时正在150座客机上使用的涡扇节油50%。
1986年8月20日，GE36-C25安装于B727-100飞机上3号发动机位置进行了首次飞行试验。
后续于1986年8月到1987年年底先后装在波音727和MD-80飞机上进行了多次飞行试验（总计58小时的地面试验和42小时的飞行试验），验证了该发动机符合噪声限制条例第3阶段的要求，能提供一个安静的客舱环境，油耗比当时使用的727和DC-9等窄体客机所使用的低涵道比涡扇发动机减少40-50%，振动水平比预期要低，可满足客机对噪声和振动的要求标准，而且验证机的安装对飞机无不利影响。
GE36发动机主要设计参数：风扇3级轴流，压气机7级轴流，高低压涡轮各1级，最大空气流量约140lbm/s。
涵道比32，总压比27，桨扇压比1.17。
其推力为25000磅，安装推重比4.0，巡航设计点为0.72马赫，35000英尺。
（表3）1987年，GE在B727上进行了UDF的飞行试验，总飞行时数超过41小时，大多数在高功率状态下运行（类似于左发的JT8D）。
2.4PW-Allison578-DX桨扇发动机1983年，在单排桨叶大尺寸先进桨扇项目进行的同时，NASA分别与汉密尔顿标准公司和GE公司合作，开启了对转桨扇的研究。
在NASA的支持下，普惠公司、罗·罗美国公司和汉密尔顿公司进一步联合，全尺寸CRP-X1对转桨扇配装XT701涡轴发动机，研制了578-DX对转推进式桨扇发动机，该验证机最终完成了相关地面和飞行试验工作。
汉密尔顿标准公司研制的叶片总数12的双排反转桨扇CRP-X1（前排反转，后排正转），桨扇叶片直径11.6ft，叶尖速度600~800ft/s。
配有单独的电子控制装置调节桨距，减速器来自于NASA/Allison联合的一个齿轮传动研究计划。
1989年8月13日，578-DX发动机装于McDonnell Douglas MD-80飞行平台开始飞行试验，尾吊安装，推进式。
3总结桨扇发动机桨扇发动机不仅具备了涡桨发动机耗油率低、起降性能好、低空低速性能好的优势，还兼有涡扇发动机巡航高度高、巡航速度快的优点。
被视为最具前景的亚声速航空推进系统之一。
西方航空发达国家一直坚持桨扇发动机的技术研究，并将其作为未来军用运输机和民用干线客机理想动力选型加以发展。
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