舰载机航空发动机设计方案

一·本型航空发动机的应用领域

舰载机是以航空母舰或其他军舰为基地的海军飞机。用于攻击空中、水面、水下和地面目标，并遂行预警、侦察、巡逻、护航、布雷、扫雷和垂直登陆等任务。它是海军航空兵的主要作战手段之一，是在海洋战场上夺取和保持制空权、制海权的重要力量。舰载机能适应海洋环境。普通舰载机一般在6级风、4～5级浪的海况下，仍能在航空母舰上起落。舰载机能远在舰炮和战术导弹射程以外进行活动；借助母舰的续航力，可远离本国领土 ，进入各海洋活动。舰载歼击机多兼有攻击水面、地面目标的能力，舰载强击机（攻击机）多兼有空战能力，以充分发挥有限数量舰载机的最大效能。舰载飞机的起落和飞行条件比陆上飞机恶劣,因此舰载飞机应有良好的起飞性能、较低的着陆速度、良好的低速操纵性。驾驶舱的视野开阔，在母舰和飞机上还装有特殊的导航设备，便于驾驶员对准甲板跑道。为了少占甲板面积和便于在舰上机库存储器放，多数舰载飞机的机翼在停放时可以向上折叠，有的垂尾和机头也可以折转。此外，海水和潮湿的环境容易使飞机机体、发动机和机载设备严重腐蚀，飞机要有较好的防腐蚀措施。

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二·航空发动机的性能设计指标

推力：15000daN 单位推力：20daN·s/kg 重量：150kg 推重比：10

耗油率：0.4kg/(h·N) 总压比：36 涡轮前温度：1800K 整机效率：50% 设计寿命：24000h

三·航空发动机的结构形式

3.1压气机

采用传统的小涵道比涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机有内外两

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个涵道，它的外涵风扇处于飞机进气道内，可以在跨声速或超声速飞行时工作，较之于螺浆发动机具有效率高的优点。涡扇发动机与涡喷发动机相比，它具有较高的推进效率与较大的推力。而且采用涡轮风扇发动机后，为提高热效率而提高涡轮前温度不会给推进效率带来不利影响。而且外涵道的冷空气可以在涡轮部位形成冷空气薄膜，降低涡轮前高温燃气对涡轮的损害。而且外涵道空气与涡轮后燃气相掺混，有利于增加推力并降低噪音。下面对主要部件进行阐述。

压气机依然选用轴流式压气机。空气在轴流式是压气机中的流动方向大致平行工作轮轴，采用此中压气机的优点是其流动使其在结构上容易组织多级压缩，以没一级都较低的整压压力比获得较高的压气机总增压压力比。每级的增压压力i1.15-1.35之间，使得空气流经每级叶片通道时无需急剧的改变方向，减少流动损失，因而压气机效率高。特别在大流量是，轴流式压气机较其他种类的压气机更容易获得较高的压气机效率，可达90%左右，多级轴流式压气机还具有大流量，高效率，小迎风面的优点。 采用鼓盘式转子，兼顾鼓式转子的抗弯刚性和盘式转子的承受大离心载荷的能力，具体为混合式鼓盘转子，采用这种形式的转

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子结构，兼有可拆卸转子和不可拆卸转子的优点，对制造技术和工艺要求不太高，同时也给设计者提供了广阔的选择空间，并且方便检查、维修和更换。

工作叶片采用了可控扩散叶型，叶型厚度及曲率按最佳分布。基本消除了附面层的分离，增加了压气机有效流通面积，提高了压气机效率。叶型的叶弦较宽，前后较厚，具有较好的抗腐蚀和抗冲击性。端部过弯叶身是为了减少叶片两端壁附面层所造成的二次损失，因而将叶身尖端和根部前、后绕特别的加以弯曲。这种新一代高效能叶片，使压气机的级效率及压气机的特性得到了进一步的提高。

喘振对轴流压气机是最危险的状态,使机组发生强烈的振动, 造成推力瓦过负荷, 能在很短时间内引起压气机的损坏。因此, 压气机应绝对避免在喘振区运行。由于压气机运行工况的改变,特别是在供风外网阻力突然增大(如高炉悬料或管道系统阀门误关闭), 使压气机出口风压突然上升(风量突然减小), 压气机将会迅速逼近甚至闯人喘振点而引起喘振, 即使运行操作人员监盘如何高度集中,处理如何迅速, 往往仍避免不了压气机发生喘振, 只是使喘振现象能得到及时处理。为此, 压气机防喘振保护是必不可少的, 其可靠性也是头等重要的。为了避免在叶尖处产生旋转失速，利用吹起和放气来控制附面层比较有效，采用在机匣内壁上加工成环捎、料槽，使失速裕度大大改善。同时，采用双转子压气机防喘，在相同总增压比及总级数时，当压气机转子分开