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1、航空发动机结构第二讲 几种典型的航空发动机几种典型的涡喷发动机 涡喷5发动机是典型的第一代涡轮喷气发动机,主要结构特点是采用离心式压气机和分管式燃烧室,是歼五,轰五型飞机的动力装置。具体结构如下:v 涡喷6发动机是歼六,强五飞机的动力装置,涡喷六发动机是第二代涡轮喷气发动机。主要结构特点是采用单转子轴流式压气机和环管型燃烧室。v涡喷8发动机是轰六飞机的动力装置,涡喷8发动机的主要结构形式与涡喷6大体相同,结构如下图:2.2 几种典型的涡扇发动机vCFM56-3典型发动机结构 CFM56-3型发动机于1984年取得适航证,并于1984年11月于波音737-300型飞机上投入航线营动。目前此系列发
2、动机已发展了4型号用于波音737-300、-400、-500系飞机上。CFM56-3高涵道比发动机属结构紧凑的双转子轴流式发动机,CFM56-3发动机由单级风扇加三级增压机(或称低压压气机)、9级高压压气机、短环形燃烧室、单级高压涡轮与四级低压涡轮组成。CFM56-3型发动机的风扇部分由38片Ti/TAV钛合金做的实心,带中间凸肩的叶片组成。CFM56-3型发动机的结构如下图:CFM56 发动机支承简图 两个转子支承于五个支点上,通过两个承力框架将轴承负荷外传,是承力构件最少的发动机。低压转子为0-2-1支承方案,高压转子为1-0-1支承方案。高压转子后支点为中介支点,支承在低压涡轮的后轴上,
3、此种支承方案的主要优点是结构简单,低压轴刚性好,发动机性能保持好,重量轻,为许多军民用发动机所采用。典型军用涡扇发动机结构 EJ200涡扇发动机用于欧洲联合研制的90年代战斗机EFA2000,为双转子加力式低涵道比涡扇发动机,由三级风扇,五级高压压气机、具有空气雾化喷嘴的环形蒸发燃烧室、单级高低压涡轮、加力燃烧室和收敛-扩散式可调喷口组成。整台发动机有5个支点,共用两个滑油腔室,两个承力框架。EJ200 发动机结构图 EJ200转子支承方案简图 第四代军用发动机F119-PW-100 F119-PW-100发动机由3级风扇,6级高压压气机,带气动喷嘴,浮壁式火焰筒的环形燃烧室,单级高压涡轮与高
4、压转向相反的单级低压涡轮(对转涡轮),加力燃烧室与二维喷管等组成。整台发动机分为:风扇、核心机、低压涡轮、加力燃烧室、尾喷管和附件传动机匣等6个单元体,另外还有附件等。v F119-PW-100 发动机 F119发动机支承方案简图 高压转子采用1-0-1支承方式,即转子的后支点设在高压涡轮后,且采用了中介轴承,即该轴承的外环固定在高压转子上,内环固定在低压转子上。这种布局不仅减少一个承力框架,而且高压涡轮轴轴径可做得很大,增加了转子刚性。三转子发动机RB199 RB199发动机(装备狂风式战斗机)是军用发动机中唯一采用三转子结构的发动机,由3级风扇、3级中压压气机、6级高压压气机、环形蒸发燃烧
5、室、单级高、中压涡轮、2级低压涡轮、加力燃烧室及可调收扩喷管等组成。另外还装有反推力装置,以减小着陆时的滑行距离。RB199发动机结构图 RB199 三转子发动机支承方案简图 由于高压与中压转子长度相对较短,因此均采用2支点支承方案,其中高压转子最短,故采用1-0-1支承方案;在中压转子中,为缩短2支点间距离,将3号支点置于中压压气机之后,形成0-1-1支承方案。Su-27的心脏31发动机 31,是由俄罗斯的“留里卡土星”航空航天发动机制造公司在1985年研制的第四代单元体设计、推重比为8的涡轮风扇发动机。该发动机有很高的可靠性及技术维护性能。-31发动机即使在今天,也是世界上最好的航空发动机之一。-31 发动机支承简图 -31发动机转子支承方案,全机共有六个支点,高压转子为1-0-1支承方案,低压转子为1-2-1四支点支承方案,低压涡轮转子与风扇转子间采用了传递扭矩、轴向力的柔性联轴器,以解决低压转子工作不正常对高压转子的影响。2.3 典型的涡轮螺旋桨发动机v 涡桨6发动机是单转子涡轮螺旋桨飞机,是运8飞机的动力装置。由单转子轴流式压气机,环形燃烧室等组成。结构图如下:
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