图文介绍航空发动机的主要零部件
航空发动机的主要零部件如下:压气机、风扇叶片、涡轮叶片、其他零部件。
航空发动机(Aero-engine)是一种高度复杂和精密的热力机械,作为飞机的心脏,不仅是飞机飞行的动力,也是促进航空事业发展的重要推动力,人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分,本文重点为大家介绍航空发动机的主要部件结构。
1、压气机、风扇叶片
冷端核心部件。发动机工作过程中,叶片受到离心力、空气燃气产生的气动力、热应力、交变力、随机载荷等影响,占据了整个发动机制造30%以上的工作量。在各种载荷的作用下,叶片极易产生高周疲劳、热疲劳,为了保证工作质量、工作效率,叶片的选材及生产工艺都有极高的要求。
发动机叶片根据所处部位和功能,可以分为风扇叶片、压气机叶片和涡轮叶片,其中风扇叶片和压气机叶片是冷端部件,涡轮叶片属于热端部件。
压气机叶片又可以分为压气机转子叶片(工作叶片)和压气机静子叶片(整流叶片),涡轮叶片可以分为涡轮工作叶片和涡轮导向叶片。风扇叶片将进入发动机的空气进行初步压缩,压缩后的气体分为两路,一路进入内涵道进行继续压缩,另一路进入外涵道直接高速排出,产生推力。
压气机叶片对进入内涵道的空气进一步进行压缩,气流压力和温度明显升高,以满足燃烧室需求。涡轮叶片则具有膨胀减压的效果,可使燃气的化学能转化为涡轮的机械能。
叶片的材料有铝合金、不锈钢、钛合金、高温合金和复合材料叶片等。风扇及压气机叶片属于冷端部件,工作温度相对较低,一般采用钛合金、高温合金等材料,其中钛合金因其比重低、比强度高、耐腐蚀,在减重方面贡献突出,所以被大量用于生产压气机叶片。
从制造工艺上看,压气机叶片叶型薄,易变形,精准控制其成型精度,高效、高质量地加工是叶片制造过程中的核心难点。在各类叶片当中,压气机叶片是航空发动机中型面结构最复杂、工作环境最苛刻的零部件之一。
为了减少空气流动动力损失,压气机叶片相较于其他部位叶片最大的特点便是其复杂的型面扭转度以及叶片本身轻薄的厚度。型面复杂的扭转度具体体现为从叶根到叶尖的叶型弯扭角度的不同另一方面,叶片前后缘的厚度只有0.1-0.2mm,并且轮廓度要求高。
2、涡轮叶片
热端部件,涡轮叶片属于航空发动机中的热端部件,需要在高温高压的环境下工作,是涡扇发动机中制造难度最高的叶片。高温高压燃气在涡轮中膨胀做工,推动涡轮高速旋转以带动压气机,气流经涡轮出口进入尾喷管,压力降低,速度增加,最后排出发动机,产生动力。
涡轮叶片的结构和材质不断升级换代。在20世纪中期,主要使用的是第二代发动机,典型型号有斯贝MK202,它主要使用实心涡轮叶片,在这之后逐渐开始使用更为先进的空心涡轮叶片,第五代发动机F135已经采用双层壁超冷/铸冷涡轮叶片。
涡轮叶片一般采用高温合金或钛铝合金,通过精密铸造加工而成余量小、质量高的叶片毛坯。随着发动机性能的提升,高压涡轮叶片逐步发展到了定向结晶和单晶材料叶片。
定向结晶是在熔模铸造型壳中使熔融合金沿着与热流相反的方向结晶凝固的一种铸造工艺,采用这种工艺成形的涡轮叶片具有很高的抗热疲劳和抗热冲击性。
3、其他零部件
1.盘类件
主要有涡轮盘、压气机盘、整体叶盘。整体叶盘结构是在常规盘片分离结构基础上发展起来的一种盘片一体化新型结构,具有减重、减级、增效和提高可靠性等优点,材料一般选用钛合金和高温合金。
涡轮盘和压气机盘都是航空发动机的转子部件,涡轮盘是航空发动机上用于安装和固定涡轮叶片以传递功率的零部件,承受着高温、高压、高转速工作环境下的复杂载荷。
2.机匣
航空发动机上的主要承力部件,为发动机承受载荷和包容的关键部件,是典型的薄壁结构零件。
其主要作用为:保护发动机核心机,给装在外部的发动机部件如燃油泵、滑油泵、发电机和齿轮箱等部件以及管路等提供支撑;内侧主要安装静子和燃烧室,和转子组件一起构成空气流通通道。
机匣按功能进行分类可以分为风扇机匣、外涵机匣、中介机匣、压气机机匣、燃烧室机匣等。机匣材料多为钛合金、高温合金,加工过程中需要着重控制高精度形位公差及薄壁加工变形。
请详细介绍一下目前我国主要的各型航空发动机。
⑤ WS13泰山发动机:WS13泰山发动机是为FC-1“枭龙”和FBC-1“飞豹”战斗机后期型号设计的。WS13是在RD33发动机基础上,结合了推比为8的中推技术研发的。WS13发动机长4.14米,最大外直径1.02米,交付使用时质量为1135千克。它的加力推力为86.37千克,加力耗油率为2.02,不加力推力为56.75KN,...
图文介绍航空发动机的主要零部件
热端部件,涡轮叶片属于航空发动机中的热端部件,需要在高温高压的环境下工作,是涡扇发动机中制造难度最高的叶片。高温高压燃气在涡轮中膨胀做工,推动涡轮高速旋转以带动压气机,气流经涡轮出口进入尾喷管,压力降低,速度增加,最后排出发动机,产生动力。涡轮叶片的结构和材质不断升级换代。在20世纪中期,...
图文介绍航空发动机的主要零部件
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现新昆仑涡喷发动机(昆仑2)已装在J-8F上。⑤WS13泰山:用于FC-1“枭龙“、FBC-1”飞豹“后期动力。WS13是在RD33的基础上结合推比八的中推的技术而研制的,长4.14米,最大外直径1.02米交付使用质量1135千克,发动机加力推力86.37千克, 加力耗油率为2.02,不加力推力为56.75KN,不加力耗...
航空发动机三大巨头
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谁能介绍以下4种航空发动机
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诏菡富露: 零部件和提供商吗 航空发动机主要由风扇、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管组成 中国主要是几个研究所设计:606(沈阳)、624(成都)、西安那边还有一个代号忘了;生产的几个工厂也都是这几个城市
连云区19673387926: 飞机的发动机的构造 - ?
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连云区19673387926: 航空发动机重要的零件有哪些 - ?
诏菡富露: 每个都很重要,不过硬说的话应该是轴承.轴承直接决定发动机的寿命,都说国产的发动机寿命短(跟ge,pw比),主要是因为轴承.轴承最大承受能力也直接决定了发动机的能力,看似简单,学问不少.西方对华一直垄断,等咱突破这个难题的时候,咱的发动机就真成熟了,纯手打..
连云区19673387926: 涡轮航空发动机主要零部件有哪些? - ?
诏菡富露: 航空转轴叶片,轴承,等其他的...不好说.
连云区19673387926: 航空发动机结构概论?
诏菡富露: 航空发动机 aero-engine 为航空器提供飞行所需动力的发动机.有3种类型:①活塞式航空发动机.早期在飞机或直升机上应用的航空发动机,用于带动螺旋桨或旋翼.大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦.后来为功率大、高速性能好的...
连云区19673387926: 飞机的发动机 - ?
诏菡富露: 现代飞机的发动机有燃气轮机、活塞发动机、冲压发动机、火箭发动机4种.我重点介绍一下燃气轮机.燃气轮机定定子与转子组成,定子:外壳、定子叶片组、燃烧室、尾喷管.转子:转子叶片组. 定子叶片组和转子叶片组是配合使用的.他...
连云区19673387926: 飞机的发动机是用什么材料做成的?
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连云区19673387926: 介绍一下各种飞机发动机?
诏菡富露: 脉冲震爆发动机比较天顶星,第四代的重点是单晶涡轮叶片,粉末涡轮盘、双性能的粉末涡轮盘及复合材料等的应用,推比10一级 以超级大黄蜂的F414为例 结构和系统 进 气 口 环形.结构与F404的相同. 风 扇 3级轴流式.第1级风扇叶片可拆...
连云区19673387926: 航空发动机的核心机是什么 核心机是什么感念 - ?
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诏菡富露: 名 称 CFM56-3涡轮风扇发动机牌 号 CFM56用 途 军用/民用涡扇发动机类 型 双转子、轴流式、高涵道、分开排气的涡轮风扇发动机动力分配 (次)风扇排气提供78%的推力,(主)涡轮排气提供22%的推力和提供和驱动附件齿轮箱国 家 美国、法国厂 商 通用电气(GE)、斯奈克玛(snecma)生产现状 生产