当前位置:首页 > 航空 > 发动机

预研先行的结晶—中推核心机研制历程回顾

中推核心机的总体结构和系统

  核心机由进气机匣、前机匣、七级高压压气机、带突扩式进口扩压器及气动雾化喷嘴的短环形燃烧室、单级高压涡轮、后机匣、排气装置、附件传动装置、滑油系统、空气系统、燃油调节系统、喷口控制系统和叶片调节等系统组成。其中三大核心部件的结构尽力满足背景型号要求进行设计,其余各系统则以保证核心机正常工作和满足调 试需要为主。核心机采用了两支点、两主承力机匣、两滑油腔的结构,高压转子支承方案为1-0-1,前支点为滚珠轴承后支点为滚棒轴承。

三大部件

  1、高压压气机 七级轴流式。带进口导流叶片,零~二级静叶可调。增压比(合同值)7.02(试验值达7.38), 平均级压比1.333,绝热效率0.84,喘振裕度17~20%, 转速13643r/min。以单盘式三级盘为界,前两级盘为钛合金制,材料牌号TC11,四至七级盘为高温合金制造,材料为GH4169(相近牌号 美Inconel718)镍基高温合金。均采盘—鼓式结构,高能电子束焊工艺分别将前两级盘—鼓和后四级焊成两个整体件,再与第三级盘连接构成一整体压气机转子。

  2、燃烧室 短环形。燃烧室选用带前置扩压器的突扩式扩压器(有70片压气机出口整流叶片),双油路气动雾化喷嘴和带有双涡流器的火焰筒。选用材料有GH22、GH4169、GH903等高温合金

  3、高压涡轮 单级轴流式。涡轮部件采用单元体结构设计,由涡轮转子、导向器、涡轮机匣、涡轮后机匣和轴承机匣等五个组件组成。导向器有36个叶片,涡轮工作叶片共有58片,均为对流-冲击-气膜复合式气冷叶片。导向叶片材料为DZ4定向凝固柱晶高温合金,涡轮叶片材料为DZ22(相近牌号 美PWA1422)定向凝固合金,无余量精铸。涡轮盘材料为GH4169镍基高温合金

核心机的主要参数①

进口压力 3.589*10^5 Pa
进口总温 435.89K
进口空气流量 52.16kg/s
高压压气机压比 7.02
高压涡轮前温度 1600K

①进口流量、压力等似乎应是核心机在发动机工作环境中的参数,而不是换算到海平面标准大气条件下核心机单独工作的参数。

名词解释

核心机:又称燃气发生器,是产生高温高压燃气的核心部件。是航空发动机中工作条件最恶劣(高温、高压、高转速)、技术问题最复杂、对发动机性能、可靠性影响最大的关键部件。其核心是三大高压部件即高压压气机、主燃烧室、高压涡轮,另外为了核心机运行试验的需要,与之匹配进排气系统、起动系统、燃油与控制系统、传动与滑油系统、电气系统、测量系统等,相当于一台单转子涡轮喷气发动机。

依照核心机的用途分类,可分为技术核心机和型号核心机两类。前者是在三大部件做完部件试验后组合起来进行核心机试验,用以解决部件之间匹配问题,初步验证部件性能及相容性,根据需求考核相关材料、结构强度、工艺特性等。其特点是不针对某一具体的发动机型号,而是具有特定的技术要求,为型号核心机的研制提供技术储备。比如美军实施的ATEGG计划中(先进涡轮发动机燃气发生器计划),GE公司研制的GE-1、GE-14等等。

型号核心机顾名思义,这是为专型号研制服务的。型号核心机是在预研成果的基础上,选取符合型号设计性能、结构要求的三大部件,组装成一台核心机进行试验验证,再配以低压部分就可派生出一台完整的发动机或型号验证机。

当然各国的传统、技术条件、经费条件各不相同,不一定严格按照上述过程发展。传统上我国许多预研项目的型号背景比较强,两类核心机也并非泾渭分明,比如中推核心机就是一个具有较强型号背景的技术预研核心机。

发表我的评论

用户名密码验证码
共有条评论 匿名发表

网友评论

网友评论仅供网友表达个人看法,并不表明本站同意其观点或证实其描述