10涡轴发动机(精选)
涡轴发动机概况
涡轮轴发动机概况只想纯蠢的宅【摘要】涡轮轴发动机作为有人及无人直升机的主要动力装置,在各类发动机中具有不可替代的地位。
本文结合国外涡轴发动机的技术发展历程以及军用涡轴发动机的发展历程,介绍了几种典型军用涡轴发动机的性能特点及各国现役军用涡轴发动机的装备情况;分析并总结了涡轴发动机的工作原理技术特点，预测了涡轴发动机的有关技术趋势。
【关键词】涡轴发动机工作原理特点应用发展1 引言作为驱动直升机旋翼而产生升力和推进力的动力装置,可分为活塞式发动机和涡轮轴发动机。
相对于活塞发动机来说,涡轴发动机功重比大、振动小、便于维修,且最大截面较小，可以大大提高直升机气动力性能。
因此,从20世纪50年代开始,涡轴发动机逐步取代活塞发动机,成为直升机的主要动力装置。
随着科技的发展和直升机动力的需求，涡轴发动机的研究与发展愈显重要。
2 涡轮轴发动机工作原理涡轮轴发动机是航空燃气涡轮发动机中的一种。
在核心机或燃气发生器后，加装一套涡轮，燃气在这后一涡轮（动力涡轮或低压涡轮）中膨胀，驱动它高速旋转并发出一定功率，动力轴穿过核心机转子，通过压气机前的减速器减速后由输出轴输出功率，就组成了涡轴发动机。
以此涡轮轴发动机按有无自由涡轮（动力涡轮与核心机机械连接为一体）分为自由涡轮式和定轴式。
但大体上涡轮轴发动机由进气装置、压气机、燃烧室、燃气发生器涡轮、动力涡轮（自由涡轮）、排气装置及体内减速器（因为其涡轮轴转速极高，需要设减速器来水平输出功率。
）、附件传动装置等部件构成。
图1 涡轮轴发动机基本结构示意图2.1 涡轮轴发动机特点（1）定轴式涡轮轴发动机（图2）具有功率传送方便，结够简单等优点。
但其自身的起动性，加速性以及需要大的减速器使它仅用于功率较小的发动机中。
而自由涡轮式（图3）则起动性好，工作稳定，加速性和经济性好。
但其结构比较复杂。
（2）由于直升机工作时会吹起大量空气和地面上的灰尘颗粒，会打坏叶片，堵塞冷却通道，这对发动机的工作极为不利。
我国涡扇10航空发动机内幕
我国涡扇10航空发动机内幕八十年代初期，中国航空研究院606所（中国航空工业第一集团公司沈阳发动机设计研究所）因七十年代上马的歼九、歼十三、强六、大型运输机等项目的纷纷下马，与之配套的研发长达二十年的涡扇六系列发动机也因无装配对象被迫下马，令人扼腕，而此时中国在航空动力方面与世界发达国家的差距拉到二十年之上。
面对中国航空界的严峻局面，国家于八十年代中期决定发展新一代大推力涡扇发动机，这就是涡扇10系列发动机。
依据装配对象的不同，涡扇10系列有涡扇10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等型号，其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的新歼配套的。
中国为加快发展涡扇10系列发动机，采取两条腿走路方针。
一是引进国外成熟的核心机技术。
中美关系改善的八十年代，中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机，这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一；二是自研改进。
中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果（如92年试车成功的624所中推核心机技术，性能要求全面超过F404），对引进的核心机加以改进，使核心机技术与美国原型机发生了较大变化，性能大为增强。
这里说句题外话，网上有人说涡扇10是在F404 基础上放大而成，性能直逼F414，似乎也不无道理，因为核心机技术来源较多，不能单纯说由那一家发展而来结构：涡扇10/10A是一种采用三级风扇，九级整流，一级高压，一级低压共十二级,单级高效高功高低压涡轮，即所谓的3+9+1+1结构结构的大推力高推重比低涵道比先进发动机。
黎明在研制该发动机机时成功地采用了跨音速风扇;气冷高温叶片，电子束焊整体风扇转子，钛合金精铸中介机匣;，挤压油膜轴承，刷式密封，高能点火电嘴，气芯式加力燃油泵，带可变弯度的整流叶片，收敛扩散随口，高压机匣处理以及整机单元体设计等先进技术。
涡扇10A的制造工艺与F100、AL-31F相似，十分先进，外涵机匣利用中推部分先进技术采用高性能的聚酰亚树脂复合材料，刷式密封，机匣所用材料与美制F414相似，电子束焊接整体涡轮叶盘，超塑成形/扩散连接四层风扇导流叶片，钛合金宽弦风扇空心叶片，第三代镍基单晶高温合金，短环燃烧室，收扩式喷口，全权限电子控制技术，结构完整性设计，发动机制造和设计十分先进，不亚于世界同时期先进水平。
第九章涡轮轴发动机
第9章涡轮轴发动机Turbo-shaft engine第9.1节概述Introduction涡轮轴发动机简称涡轴发动机，是直升机的动力装置。
它的主要特点是燃气发生器出口的燃气所具有的可用功，几乎全部通过涡轮轴输出，带动直升机的旋翼和尾桨。
图9.1.1 涡轮轴发动机从20世纪50年代初期出现了涡轮轴发动机之后，在直升机动力装置领域，便逐渐代替活塞式发动机，成为主要的动力装置。
到目前，在2000kw以上的直升机动力装置中，它已占统治地位。
只有在小功率的动力装置中，还有少数直升机在使用活塞式发动机。
涡轮轴发动机作为直升机的动力装置，与活塞式发动机相比，它有着突出的优点。
首先是重量轻、体积小。
同样功率为600kw左右的发动机，它的重量还不到活塞式发动机的三分之一，大功率的发动机，它们的重量悬殊更大，采用涡轮轴发动机则更为有利。
其次是涡轮轴发动机没有往复运动的机件，所以振动小、噪声小。
但必需指出，在耗油率方面，目前与活塞式发动机相比，尚有一定的差距。
例如对小型的发动机，它们之间的耗油率约相差30%左右。
而对于大型的发动机，它们之间的水平已非常接近了。
此外在制造成本方面，小型涡轮轴发动机比较昂贵，因而在民用航空上，小功率涡轮轴发动机与活塞式发动机仍有一番竞争。
在当前涡轮轴发动机发展的过程中，人们非常重视以下两方面的问题：1、研制、开发中、小型涡轮轴发动机，主要是1000kw以下的发动机，以满足中、小型直升机动力装置的需要。
大型直升机的动力装置比较好解决，可以将燃气发生器功率相当的涡轮喷气发动机或涡轮风扇发动机稍加改造，就可成为涡轮轴发动机。
然而，必须注意到，小型的涡轮喷气发动机改型后就成为中型偏大的涡轮轴发动机，例如一台1500daN的涡轮喷气发动机属于小型的，用它的燃气发生器设计成涡轮轴发动机其功率约为3500kw左右，属于中等偏大的涡轮轴发动机。
用这样一台涡轮轴发动机就可以作为中型直升机的动力装置。
另一方面，为了直升机工作的安全可靠，一架直升机往往采用两台或三台动力装置。
涡扇10系列发动机太行发动机
涡扇10系列发动机太行发动机涡扇10系列发动机太行发动机太行发动机，也叫涡扇10系列发动机。
太行发动机的研制始于上世纪八十年代末，2005年12月28日完成设计定型审查考核，历时18年。
太行发动机是中国首个具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮风扇发动机，它结束了国产先进涡扇发动机的空白。
太行发动机由中国606所研制，是国产第三代大型军用航空涡轮风扇发动机。
采用大推力函比及全自动数字化控制系统，最大推力不超过12000公斤。
目前主要用于装备中国第三代高性能歼-10战斗机。
简介[ 转自铁血社区/ ]2005年12月28日，在我国大中型航空发动机的摇篮———中国一航沈阳发动机设计研究所，诞生了我国自行设计研制、具有自主知识产权的第一台大推力涡轮风扇发动机——太行发动机。
正像诗中描绘的那样，“将登太行雪满山”，现实中研制“太行”的难度更是超乎想象，以张恩和为总设计师的“太行”研制团队，历经18载艰苦攻关，突破了数十项核心技术和关键技术，攻克了200多个重大障碍和技术难题，终于在世纪之初研制出了先进的航空动力，一颗强健的“中国心”。
太行，号称"天下之脊"，中国第一台大推力涡轮风扇发动机取名太行，其意义不言启明。
主要型号依据装配对象的不同，涡扇10系列有涡扇10、涡扇10A、涡扇10B、涡扇10C、涡扇10D等型号，其中涡扇10A是专门为中国为赶超世界先进水平而上马的新歼配套的。
中国为加快发展涡扇10系列发动机，采取两条腿走路方针。
一是引进国外成熟的核心机技术。
中美关系改善的八十年代，中国从美国进口了与F100同级的航改陆用燃汽轮机，这是涡扇10A核心机的重要技术来源之一；二是自研改进。
中国充分运用当时正在进行的高推预研部分成果（如92年试车成功的624所中推核心机技术，性能要求全面超过F404），对引进的核心机加以改进，使核心机技术与美国原型机发生了较大变化，性能大为增强。
研制改革开放的大潮使航空发动机事业重新焕发了生机。
涡扇发动机——精选推荐
涡轮风扇发动机科技名词定义中文名称涡轮风扇发动机英文名称turbofan engine其他名称内外涵发动机定义由在压气机前安装的一级或多级风扇形成的外涵气流与内涵喷管排出的或内外涵气流掺混后排出的燃气共同产生推力的燃气涡轮发动机。
应用学科航空科技一级学科推进技术与航空动力装置二级学科本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片涡轮风扇发动机涡扇发动机全称为涡轮风扇发动机Turbofan是飞机发动机的一种由涡轮喷气发动机Turbojet发展而成。
与涡轮喷气比较主要特点是首级压缩机的面积大很多同时被用作为空气螺旋桨?冉 糠治 氲目掌 ü 缟湟 娴耐馕 蚝笸啤７⒍ 诵牟糠挚掌 牟糠殖莆 诤 澜鲇蟹缟瓤掌 暮诵幕 獠嗖糠殖莆 夂 馈Ｎ猩纫 孀钍屎戏尚兴俣?00至1000公里时使用因此现在多数的飞机引擎都采用涡扇作为动力来源。
目录概述原理旁通比涵道比结点诞生研发首例效能分类涡喷发动机涡轮风扇发动机研制单转子和多转子风扇压气机燃烧室与涡轮喷管与加力概述原理旁通比涵道比结点诞生研发首例效能分类涡喷发动机涡轮风扇发动机研制单转子和多转子风扇压气机燃烧室与涡轮喷管与加力展开编辑本段概述涡桨发动机的推力有限同时影响飞机提高飞行速度。
因此必需提高喷气发动机的效率。
发动机的效率包括热效率和推进效率两个部分。
提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比就可以提高热效率。
因为高温、高密度的气体包含的能量要大。
但是在飞行速度不变的条件下提高涡轮前温度自然会使排气速度加大。
而流速快的气体在排出时动能损失大。
因此片面的加大热功率即加大涡轮前温度会导致推进效率的下降。
要全面提高发动机效率必需解决热效率和推进效率这一对矛盾。
涡桨发动机17张涡轮风扇发动机的妙处就在于既提高涡轮前温度又不增加排气速度。
涡扇发动机的结构实际上就是涡轮喷气发动机的前方再增加了几级涡轮这些涡轮带动一定数量的风扇。
风扇吸入的气流一部分如普通喷气发动机一样送进压气机术语称“内涵道”另一部分则直接从涡喷发动机壳外围向外排出“外涵道”。
小型涡轴发动机
不足
功重比小 升限3000m，需要涡 轮增压以提高升限 动力涡轮转速高 转动旋翼减速比大
应用
低速、中低空、起飞重 量小的侦查、监视及长 航时无人机 <100KW 中低空、低速短距、垂 直起降无人机和倾转旋 翼无人机 （200-1000kW）
涡轴发动机
涡轴发动机良好的高空性能，并且随着无人机任务载荷、空机质量的逐渐增 加, 活塞发动机已经不能满足中型和大型无人机的使用要求 长航时、高航程无人直升机需要发展涡轴发动机 从50年代末，涡轴发动机逐渐取代活塞发动机，目前小型无人直升机仍以活
Pratt & Whitney Canada
PW200 系列: 500-700 shp
PW210 系列: 1000 shp
PT :500-2000 shp
A160T “蜂鸟” PW207D 涡轴发动机 426.7 kW 9150m 260km/h, 20h
霍尼韦尔
额定起飞功率：746kW • 贝尔407ARH勘测直升机
WR34-16涡轴发动机:38.4kW WR125涡轴发动机:44kW
CL327卫士 CL427美洲豹
起飞质量( 标准) /235kg 起飞质量( 最大) / 350kg 有效载荷 100kg 升限5485m 续航时间8h 一台93.2 kW 的威廉姆斯WTS 117-5 型重油涡轮轴发动机 燃油量为180 L重油 任务载荷：可更换的模块式任 务载荷包括光电/红外组合、通 信中继设备、合成孔径雷达 ( 5A1Z) 与电子支援措施装置
875 620 239
0.23 0.25 1.38
222
80
2.8
S-100
• • • • • • 奥地利西贝尔公司 2003服役 最大起飞重量为200kg 任务载荷50kg 续航时间4 h 稳定的可见光/红外线全向镜头、合成孔径雷 达(SAR)、光学探测搜寻设备(LIDAR)、多光谱成 像设备、高灵敏度地面雷达(GPR) • 50 马力转子发动机
涡轮发动机基础知识—航空发动机类型
目录
CONTENTS
1
2
3
4
航空发动机的类型 涡喷发动机的组成和工作原理 涡扇、涡桨、涡轴、桨扇发动机
核心机
航空燃气涡轮发动机
定义 将燃油燃烧释放的热能转变为机械能的装置 热机－将热能转换为动能 推进器－气流喷出获取反作用力
火箭发动机 发 动 机
飞机发动机
发动机的分类
展
史
第一台
重75kg，功率12hP 。
火箭发动机 发 动 机
飞机发动机
化学火箭发动机 核火箭发动机 电火箭发动机
活塞式 喷气式
冲压式 涡轮式
固体燃料火箭发动机 液体燃料火箭发动机
涡轮喷气发动机 涡轮螺旋桨发动机 涡轮风扇发动机 桨扇发动机 涡轴发动机
冲压发动机
定义： 冲压式发动机是利用高速气流在速度改变下产生的压力改变，达到气体压缩的目的原 理来运作。
活塞式航空发动机
航 空 活
至今
由于造价低、易于维修等优点仍用于一些初级教练机和小型运输 机上，多为气冷式小功率活塞式发动机。
塞
飞机性能迅猛发展，速度达到700～800km/h，高度达到10000m以
式 发 动
20世纪40年代
上。 诸多原因决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式的终结。
机
发 20世纪30年代 活塞式发动机+螺旋桨的组合成为飞机固定的推进模式。
装活塞式发动机的早期飞机的致命缺陷
音障
一 发动机发展历程
第二代 第一代
涡喷 活塞 发动机
发动机
四十年代，在对飞机快、高、远的要求下，航空喷气发动机研 制成功并开始广泛应用，为飞机突破音障提供了动力。
涡轴发动机(PPT)
2024年7月27日T * 1
共同工作线的求法
• 共同工作线的具体求法需要试凑
• 步骤：
–根据压气机设计点的参数和共同工作方程计算Cd
q(1 )
* k
1
* k
k*
1
C
•在等换算转速线上任取一点a •将a点的参数代入共同工作方程式，得C’
•比较Cd和C’，若两者差值小于允许误差，
2024年7月27日
2.4 非线性方程组
E1
f1
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
E2
f
2
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
E3
f3
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
E4
f
4
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
2024年7月27日
这个方程组是多元非线性方程组，而且无法用 显式表达，只能按照发动机流程热力计算步骤 进行计算才能得到偏差量E和试取值V之间的关 系。
T*=常数
燃气发生器共同工作方程
• 将各共同工作方程式联立，获得
共同工作方程
q(1 )
* k
1
* k
k*
1
C
将压气机特性图上所有使方程式
得到满足的点连成线获得燃气发 生器的共同工作线
2024年7月27日
燃气发生器共同工作线
• 一台几何不变的发动 机，当自由涡轮处于 临界工作状态时：
《小型涡轴发动机》课件
随着环保意识的提高，排放性能成为评价涡轴发动机性能的重要指标之一。低排 放的涡轴发动机有助于减少对环境的负面影响，符合可持续发展的要求。
05
涡轴发动机的优化设计
设计目标与限制条件
设ห้องสมุดไป่ตู้目标
提高发动机性能，降低燃油消耗，减少排放，延长使用寿命。
限制条件
发动机尺寸、重量、成本、噪音、振动和温度等参数的限制。
压缩过程
压缩过程
在进气和做功冲程之间，活塞向上移动，将空 气压缩在气缸内。
压缩比
压缩前气缸内气体容积与压缩后气缸内气体容 积之比，称为压缩比。
压缩比对发动机性能的影响
压缩比越大，发动机效率越高，但过高的压缩比会导致爆燃和不正常燃烧。
燃烧过程
燃烧过程
在压缩行程结束后，火花塞产生电火花点燃可燃 混合气，气体燃烧产生高温高压气体。
控制系统
作用
控制发动机的启动、加速、减速和停车等操作。
工作原理
通过传感器检测发动机状态，控制器根据预设算法调节各部件的 工作参数。
性能要求
快速响应、稳定性好、可靠性高。
03
涡轴发动机的工作原理
工作循环
工作循环
指发动机工作时，每个气缸经历进气 、压缩、做功、排气四个冲程，完成 一个工作循环。
四个冲程
1 2
作用
将燃油与压缩空气混合并点燃，产生高温高压燃 气。
工作原理
燃油通过喷嘴喷入燃烧室，与压缩空气混合后被 点燃。
3
性能要求
燃烧稳定、燃油消耗低、排放物低。
涡轮
作用
利用高温高压燃气的能量驱动转子旋转。
工作原理
燃气通过涡轮叶片，将能量转化为机械能，驱动 转子旋转。
浅谈航空涡桨与涡轴发动机
提到涡桨与涡轴发动机，不得不先提到“燃气轮机”。
燃气轮机，是“燃气涡轮轮机”的同义词。
某重型燃气轮机压气机凡是有“涡”字的，就是“涡轮盘”（英文，turbine）的简称。
一大半就是燃气的。
哦还有另一样半啊？那就是“蒸汽轮机”(“蒸汽涡轮机”)。
“蒸汽轮机”和“燃气轮机”原理相同的地方就是都是高温气体推动涡轮盘运转，把热能转化为机械能。
“蒸汽轮机”的蒸汽，就是锅炉烧水产生的，由于要用蒸汽锅炉烧水重量大，所以只能用在火车，船舶，发电厂，在此就不多说了。
言归正传，回到“燃气轮机”，就是直接烧氧气和燃油的混合气体，用在飞机，船舶，发电厂，车辆。
使用蒸汽轮机的火车头还有依据中国的相关行业习惯，“轮机”这个词，用在船舶和发电设备的那种巨型的“涡轮盘”（英文，turbine）。
而用在飞机上的“燃气轮机”，一般叫“燃气涡轮”(gas turbine)，包括:涡喷（turbojet），涡扇（turbofan），涡桨(turboprop)，涡轴（turboshaft）,桨扇发动机（Propfan），也自然是“燃气涡轮”的成员。
不多见的桨扇发动机涡喷和涡扇发动机工作原理类似，主要区别是涡扇发动机是在涡喷发动机的压气机前再增加低压压气机，又称风扇，风扇由低压涡轮提供动力。
涡扇发动机工作原理图下面我们主要谈涡桨和涡轴发动机。
航空涡轴发动机是一种以空气为作功工质的燃气涡轮发动机。
它主要是靠输出功率带动负载工作的燃气涡轮发动机，能将动力涡轮有效功率的绝大部分(95%以上)通过输出轴带动负载。
涡桨发动机是用燃气涡轮带动螺旋桨的燃气涡轮发动机。
涡轴发动机有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气装置等五大机件。
涡桨发动机涡桨和涡轴最本质的区别还是动力输出方式略有不同。
涡桨由于用在固定翼飞机上，在设计时必须考虑桨叶叶尖速度问题，桨叶的叶尖速度不能过快，所以涡桨飞机对于螺旋桨的转速是有限制的。
为什么螺旋桨的桨尖和旋翼的翼尖速度不能过快? 过快会导致飞行中叶尖激波出现，从而加大旋翼和螺旋桨的气动阻力,降低其推进效率。
涡桨涡轴发动机技术
涡桨涡轴发动机技术--航空发动机技术;直升机技术;燃气涡轮发动机--发动机;涡轴发动机;涡桨发动机;定义与概念:航空涡轮轴发动机是一种以空气为作功工质的燃气涡轮发动机。
它主要是靠输出功率带动负载工作的燃气涡轮发动机，能将动力涡轮有效功率的绝大部分(95%以上)通过输出轴带动负载。
涡桨发动机是用燃气涡轮带动螺旋桨的燃气涡轮发动机。
涡轴/涡桨发动机与大型涡喷/涡扇发动机的气动热力循环原理基本相同，虽可借助大型燃气涡轮发动机研制所取得的技术成果和经验，但由于涡轴/涡桨发动机属于小型燃气涡轮发动机类，因而在气动和结构上均有其独特之处:(1)小流量、小通道引起的"尺寸效应"对压气机、涡轮性能及冷却等产生不利影响;(2)转速高--高转速给临界共振、高速轴承、轴系、支承、叶片盘的疲劳强度等方面都带来一系列新的问题;(3)流动复杂--小涡轮叶片短叶型使得流动转折加大，三维特性及粘性影响突出;(4)冷效差--小涡轮叶片短而薄，相对外表面积大，而内部冷却孔型很难布置，且冷气流程短，因而冷却效果随尺寸减小而降低;(5)需要进气防护装置(粒子分离器)。
涡轴发动机的优点是:功重比大(500-600kW级的发动机，几乎比活塞发动机高2倍);发动机维修简单(特别在低温下不需加温起动);振动小(无往复运动件、发动机转子平衡精度高);较小的最大截面改善了直升机的气动力性能。
所以，从50年代开始涡轴发动机逐步取代活塞式发动机，成为直升机的主要动力装置。
当然它也有缺点:动力涡轮转速高，传动旋翼减速比大，造成减速器大而复杂;燃料消耗率一般较活塞式略高;周围介质(空气中的粉尘、湿度、温度)对其工作的影响较大;还有小尺寸的涡轴发动机生产难度大等。
随着40多年不断的研究发展、更新换代，现代涡轴发动机具有以下特点:(1)性能先进:起飞耗油率0.267-0.358kg/(kW/h);功重比4-8kW/daN;(2)经济性好:巡航工作状态的耗油率可达0.299-0.367kg/(kW/h)，维护费用低、寿命长(单元体寿命3000-5000h);(3)可靠性高:发动机提前更换率低、平均故障间隔时间长、性能衰减率低;(4)有技术发展潜力:具有良好的功率覆盖面和改型的可能性;(5)环境适用性强:武装直升机动力的防砂能力(一般具有粒子分离器)、红外抑制能力、抗作战损伤和防坠毁能力都比较强。
航空涡轮轴发动机简介
航空涡轮轴发动机简介航空涡轮轴发动机,或简称为涡铀发动机,是一种输出轴功率的涡轮喷气发动机。
法国是最先研制涡轴发动机的国家。
50年代初,透博梅卡研制成一种只有一级离心式叶轮压气机、两级涡轮的单转于、输出轴功率的直升机用发动机,功率达到了206kW(280hp),成为世界上第一台直升机用航空涡轮轴发动机,定名为“阿都斯特—l”(Artouste—1)。
首先装用这种发动机的直升机是美国贝尔直升机生产的Bell47(编号为XH—13F),于1954年进行了首飞。
涡轴发动机的主要机件与一般航空喷气发动机一样,涡轴发动机也有进气装置、压气机、燃烧室、涡轮及排气装置等五大机件,涡轴发动机典型结构如下图所示。
进气装置由于直升机飞行速度不大,一般最大平飞速度在350km/h以下,故进气装置的内流进气道采用收敛形,以便气流在收敛形进气道内作加速流动,以改善气流流场的不均匀性。
进气装置进口唇边呈圆滑流线,适合亚音速流线要求,以避免气流在进口处突然方向折转,引起气流分离,为压气机稳定创造一个好的进气环境。
有的涡轴发动机将粒子分离器与进气道设计成一体,构成“多功能进气道”,以防止砂粒进入发动机内部磨损机件或者影响发动机稳定,这种多功能进气道利用惯性力场,使含有砂粒的空气沿着一定几何形状的通道流动。
由于砂粒质量较空气大,在弯道处使砂粒获得较大的惯性力,砂粒便聚集在一起并与空气分离,排出机外(见下图)。
压气机压气机的主要作用是将从进气道进入发动机的空气加以压缩,提高气流的压强,为燃烧创造有利条件。
根据压气机内气体流动的特点,可以分为轴流式和离心式两种。
轴流式压气机,面积小、流量大;离心式结构简单、较稳定。
涡轴发动机的压气机,其结构形式几经演变,从纯轴流式、单级离心、双级离心到轴流与离心混装一起的组合式压气机。
当前,直升机的涡轴发动机大多采用的是若干级轴流加一级离心所构成的组合压气机。
例如,国产涡轴6、涡轴8发动机为l级轴流加1级离心构成的组合压气机;“黑鹰”直升机上的T700发动机其压气机为5级轴流加上l级离心。
涡扇发动机——精选推荐
涡扇发动机同军用飞机一样,民用支线/公务机发动机也经历了以涡桨发动机为主到以涡扇发动机为主的发展进程。
在这一过程中,国外几家著名的大发动机公司逐步参与和进入了支线/公务机的动力市场。
他们将其成熟的大型和军用发动机技术移植到支线/公务机的动力上,既促进了这类发动机的发展,也加剧了该类发动机的竞争。
现代支线/公务机动力的主要特点从”涡桨化”到”涡扇化”70年代中期,西方发生能源危机,燃油价格几次上涨,节能工作变得非常突出。
与此同时,美国执行了新能源政策,对发展经济性好的支线/公务机以有力的促进。
由于涡桨发动机在亚音速和短程航线内的经济性好,采购费用与使用维修费用低,噪声和污染也能满足要求,因而受到当时航空公司的欢迎。
因此,从70年代中期至80年代中期,85%的支线/公务机都采用了涡桨发动机作为动力。
特别是80年代投入使用的支线飞机几乎都装用了涡桨发动机,故有人称此趋势为支线/公务机发动机的”涡桨化”。
这些发动机主要由普惠加拿大公司和美国霍尼韦尔公司等生产。
其中普惠加拿大公司研制的PT6A和PW100系列发动机用得最广,当时约60%以上的支线/公务机都采用了这两种发动机。
随着航空运输的发展,进入90年代后,航空公司预计到速度高。
航程远和座位相对多一些的支线/公务机将会有较大的需求量,而最适合这种飞机的动力装置就是涡轮风扇发动机。
美国艾利逊公司(现并入英国罗-罗公司)最早作出响应,率先在T406涡轴发动机的基础上研制了AE3000系列涡扇发动机。
接着,英国罗-罗公司。
美国通用电气公司和普惠加拿大公司等都先后开始研制用于支线/公务机的涡扇发动机,出现了”涡扇化”趋势。
强调可靠性。
耐久性和维修性保证飞行安全是飞机制造商和航空公司始终追求的目标,也是飞机在市场竞争中取胜的重要因素。
因此,飞机制造商总是千方百计提高飞机的可靠性和耐久性。
发动机是飞机的心脏,是保证飞机飞行安全的关键。
为此,发动机制造商在其设计和研制中将可靠性和耐久性摆在比性能更重要的位置。
涡扇-10发动机
涡扇-10发动机——20年磨一剑，打造机械工业皇冠工程总投资：10亿元以上工程期限：1987年——2007年2 航空发动机被誉为“机械工业的皇冠”，它的研制难度绝不亚于核武器。
目前世界上能制造飞机的国家有十几个，但具备独立研制大推力航空发动机能力的国家，只有美、俄、英、法、中五国。
其他如日本产的F-2战斗机一直买美国发动机，瑞典研制的JAS－39"鹰狮"战斗机使用的则是英国发动机，德国狂风战斗机同样采用英国发动机。
同核武器一样航空发动机也属于战略性产业；从某种意义上讲，研制航空发动机的能力是一个国家进入工业强国的重要标志。
航空发动机一直是制约中国航空工业发展的重要因素。
2007年1月,配装WS-10“太行”发动机的国产歼11B重型战斗机顺利完成定型审查，标志着我国在自主研制航空发动机方面实现了从中等推力到大推力的跨越；从涡喷发动机到涡扇发动机的跨越；从第二代发动机到第三代发动机的跨越，对我国国防工业和国防现代化建设有着深远的历史意义。
为了这一天，中国航空科研人员努力了整整20年，这其中的艰难是难以想象的。
20年足以让呱呱坠地的婴儿成长为朝气蓬勃的青年，20年足以把初出茅庐的小伙儿锤炼成支撑大厦的顶梁柱，20年足以使风华正茂的科研人员变成令人肃然起敬的老前辈。
完成一个发动机型号研制要用20年，航空发动机研制为什么这么难？研制航空发动机的难点航空发动机是所有动力装置中技术含量最高、制造难度最大的产品。
二战末期出现的喷气式发动机将人类航空事业推入了超音速时代。
通俗一点讲，喷气式发动机就是一个两端开口的圆筒，通过圆筒中压气机、燃烧室、涡轮的工作，将前端吸入的空气压缩、燃烧，推动涡轮驱动压气机工作，最后高温、高速的燃气从后端喷射出去，产生向前的推力。
要让流动的空气经过几米长、直径不到两米的发动机产生几千公斤甚至上万公斤的推力，绝不是一件简单的事情。
喷气发动机中，最关键的是由压气机、燃烧室、涡轮组成的发动机核心机。
WS10A涡扇发动机
WS 10A涡扇发动机00产品简介涡扇10A(WS10A)牌号涡扇10用途军用涡扇发动机类型涡轮风扇喷气发动机国家中国总设计师江和甫、程荣辉研制单位中国燃气涡轮研究院厂商贵州黎阳航空发动机公司成都发动机公司西安发动机公司装机对象J-10J-10M(出口型)J-10的DSI型验证机其实WS-10A不是"太行"发动机,WS-10A发动机是给J10用的,作为WS-10"太行"发动机的备份,防止太行"发动机研制失败后,J10和J11面临无国产发动机可用的局面。
WS-10就是"太行"发动机,是给J11用的.WS-10A与"太行"发动机最大的区别是核心机不同，WS-10A的核心机是中推核心机技术与AL-31F的核心机相结合的产物。
WS-10A发动机整体性能接近和部分超过F110-GE-129IPE(F110的性能改进型)涡轮历程1996年，江和甫协同刘大响院士负责组织"九五"国防重大背景的预研项目--某新型涡扇发动机关键技术预研工作,测绘仿制AL-31F的核心机,组织完成了AL-31F的高压压气机、燃烧室、涡轮三大核心部件等比例的测绘仿制的工作.进行理论方法、计算方法和试验方法的探索研究;以突破先进部件关键技术为主，重点围绕三大高压部件等比例全尺寸试验件的工程设计和试制及试验以及其相关的强度、控制等系统进行综合应用研究,在三大核心部件的测绘仿制中，大胆倡导采用了航空动力许多前沿设计技术成果和大量应用新材料、新工艺，从而突破了120余项关键技术。
1998年末,因为经重大改进的J10战斗机顺利首飞，以及WS-10"太行"发动机研制的不顺利，防止WS-10"太行"发动机研制失败后,J10和J11面临无国产发动机可用的可怕局面，所以1998年末,发动机总公司在624所召开预研汇报会，正式决定开展WS-10A核心机和验证机的设计研制方案论证工作。