【正文】 過發(fā)動機(jī)時受到加速的大氣中的空氣 ） ， 該高速氣體也必然會給發(fā)動機(jī)一個大小相等方向相反的反作用力 ， 使飛機(jī)向前運動 。 ? 對單轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)來講 ， 就是指壓氣機(jī) 、 主燃燒室的帶動壓氣機(jī)的渦輪； ? 對雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)來講 ， 就是指高壓壓氣機(jī) 、 主燃燒室和高壓渦輪 。 06:04 NPUZhaoMing 15 槳扇發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件是先進(jìn) 高速螺槳 ，它帶有多個寬弦、薄葉型的后掠槳葉，能在飛行馬赫數(shù) 率，見圖 1－ 6。 目前正處于研究和實驗階段。 涵道比 （ 流量比 ） ：外 、 內(nèi)涵道空氣流量之比 。 (2)發(fā)動機(jī)的全部推力來自高速噴出的燃?xì)馑a(chǎn)生的反作用力 。 06:04 NPUZhaoMing 7 航空發(fā)動機(jī)分類： 在過去的一個 航空 百年里 ， 人類所使用的主要的航空發(fā)動機(jī) ， 可分為兩大類 : 活塞式發(fā)動機(jī) ?冷卻方式（液冷式、氣冷式）。 06:04 NPUZhaoMing 4 航空發(fā)動機(jī)研究工作的特點 ?技術(shù)難度大 一臺發(fā)動機(jī)內(nèi)有 十幾個部件 和系統(tǒng)及 數(shù)萬個零件 研制一種新的發(fā)動機(jī)需要 1萬小時的整機(jī)試驗和 10萬小時的部件和系統(tǒng)試驗 。 20世紀(jì) 60年代 ， 由于 渦扇發(fā)動機(jī) 的問世 ， 大大降低了耗油率 ， 才有可能設(shè)計制造成大型噴氣飛機(jī) ， 大幅度提高載重量和航程 。06:04 NPUZhaoMing 1 目錄 ? 緒論 ? 壓氣機(jī) ? 渦輪 ? 燃燒室 ? 尾噴管 ? 總體結(jié)構(gòu) ? 受力分析 航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)分析 西北工業(yè)大學(xué) 06:04 NPUZhaoMing 2 概論 發(fā)動機(jī)是飛機(jī)上的 動力裝置 。 燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī) 大大提高了戰(zhàn)斗機(jī)的性能 ， 使其飛行速度達(dá)到 2倍以上的音速 。 ?周期長 先進(jìn)發(fā)動機(jī)的研制周期為 915年 ， F119從 1986年開始到 2021年投入使用 ， 前后達(dá) 19年 。 ?氣缸排列方式 (星形、 V形、直列式、對列式、X形 ) 空氣噴氣式發(fā)動機(jī) ?無壓氣機(jī)（沖壓式發(fā)動機(jī)、脈動式發(fā)動機(jī)）。 06:04 NPUZhaoMing 11 WJ 主要部件： 壓氣機(jī) ,燃燒室 ,燃?xì)鉁u輪 ,尾噴管 ,減速器 特點： 渦輪不僅帶動壓氣機(jī)壓縮空氣 ， 還帶動螺漿產(chǎn)生拉力 。 06:04 NPUZhaoMing 13 WZ發(fā)動機(jī) 主要部件：進(jìn)氣道 、 壓氣機(jī) 、 燃燒室 、 動力渦輪 、 自由渦輪 、 尾噴管 特點： 通常帶有 自由渦輪 ， 而其他形式的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)一般沒有自由渦輪 。 槳扇發(fā)動機(jī)的概念研究始于 70年代中期。 槳扇 由渦輪驅(qū)動，無涵道外殼，裝有減速器，從這些來看它有一點象螺旋槳；但是它的直徑比普通螺旋槳小，葉片數(shù)目也多（一般有 68葉），葉片又薄又寬，而且前緣后掠，這些又有些類似于風(fēng)扇葉片。 以核心機(jī)為基礎(chǔ) ， 增添不同類型的部件就可以發(fā)展成不同類型的發(fā)動機(jī) 。 高速噴出的氣體給發(fā)動機(jī)的這一反作用力， 就稱為噴氣發(fā)動機(jī)的推力 ， 噴出的氣體越多 ， 速度越大 ， 所產(chǎn)生的推力也就越大 。 ?在相同迎風(fēng)面積下 ， 軸流式比離心式吸入的空氣多得多 ， 產(chǎn)生的推力更大 。 06:04 NPUZhaoMing 23 離心式壓氣機(jī)的特點 : ?結(jié)構(gòu)簡單 、 結(jié)實可靠 ， 容易制造和發(fā)展 ， 生存力強(qiáng) 、特性比較平穩(wěn) 、 級增壓比高等優(yōu)點 。 06:04 NPUZhaoMing 24 軸流式壓氣機(jī)的構(gòu)成：由轉(zhuǎn)子和靜子組成 。 靜子所承受的負(fù)荷基本上是氣體力和力矩 ， 以及周期性的慣性力 。若零件型面和傳力方案設(shè)計不當(dāng)，工作時就有破壞損壞的危險。 這些就是壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子方案設(shè)計所應(yīng)遵循的基本原則 ， 也是分析各種轉(zhuǎn)子方案的基本原則 。 06:04 NPUZhaoMing 29 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片榫頭的型式 （ 1） 銷釘式榫頭 結(jié)構(gòu)簡單、工藝簡單；尺寸重量大，承載能力低 （ 2） 燕尾形榫頭 尺寸小、重量輕，承載能力強(qiáng)，加工方便，根部有應(yīng)力集中。 整流器機(jī)匣的負(fù)荷 ?靜子的重量、慣性力、內(nèi)外空氣壓差、扭矩、軸向力、彎矩、熱載荷、振動載荷。 在鑄造的分半機(jī)匣內(nèi) ， 由于機(jī)匣壁較厚 ， 整流葉片可以用不同形式的榫頭直接固定在機(jī)匣內(nèi)壁的特制環(huán)槽內(nèi) 。因此，將 葉片內(nèi)端聯(lián)接起來組成雙支點整流器，是提高葉片自振頻率的一個基本措施 。 （ 1） 冰層會引起發(fā)動機(jī)進(jìn)氣面積縮小，減小了通過發(fā)動機(jī)的空氣流量，從而引起發(fā)動機(jī)性能損失并可能使發(fā)動機(jī)發(fā)生故障 。 氣流在渦輪中轉(zhuǎn)彎膨脹產(chǎn)生機(jī)械功從而帶動壓氣機(jī)、風(fēng)扇、螺旋槳、直升機(jī)旋翼及附件傳動系統(tǒng)等。 06:04 NPUZhaoMing 43 軸流式渦輪和向心（徑向式）渦輪 結(jié)構(gòu)類型： 按燃?xì)饬鲃拥姆较蚍譃閺较蚴綔u輪與軸流式渦輪。 軸流式渦輪 特點： 尺寸小，流量大，效率高。 渦輪靜子 由前后兩段組成，前段為能傳遞負(fù)荷的一級導(dǎo)向器，后段為具有雙層冷卻機(jī)匣的二級導(dǎo)向器。 (3)在結(jié)構(gòu)上不僅要滿足導(dǎo)向器排氣面積的變化 ,而且要考慮熱應(yīng)力、熱疲勞、熱變形以及熱沖擊等的影響。 分段處采用圓柱面定心 。 06:04 NPUZhaoMing 49 影響 渦輪的 徑向間隙的因素 主要有： 工作時由于離心力和熱膨脹引起葉片和輪盤的伸長； 工作時機(jī)匣受熱膨脹及不均勻變形 ； 高溫工作帶來轉(zhuǎn)子的蠕變伸長等 轉(zhuǎn)子和靜子的偏心度（由于加工誤差、機(jī)匣剛性、支點徑向間隙、轉(zhuǎn)子重量造成下垂所引起）及橢圓和翹曲變形等； 結(jié)構(gòu)型式帶來的工作中徑向間隙的變化。 主動間隙控制裝置：氣動式、機(jī)械式 氣動式 ：通過環(huán)繞在機(jī)匣外面的幾根導(dǎo)管向機(jī)匣噴射冷卻空氣，以控制機(jī)匣的膨脹。 材料 ：高溫合金 結(jié)構(gòu) ：實心葉片（鑄造方便、但葉片內(nèi)熱應(yīng)力較大） 空心葉片 (精鑄工藝復(fù)雜，但葉片的工作溫度較低、熱應(yīng)力較小 ) 06:04 NPUZhaoMing 52 第一級導(dǎo)向器 設(shè)計要求： 采用有效的冷卻措施 ：因為第一級導(dǎo)向器緊接在燃燒室的出口，工作溫度最高，溫度最不均勻，通常都采用有效的冷卻措施； 支承形式 ：為了保證葉片具有足夠的剛性，采用了兩端與機(jī)匣（即雙支點）的結(jié)構(gòu)； 可調(diào)排氣面積 ：第一級導(dǎo)向器的排氣面積對發(fā)動機(jī)的性能影響較大，因此要求較嚴(yán)、結(jié)構(gòu)上通常允許調(diào)整。 為了研究有效的冷卻技術(shù)，必須了解渦輪零件的溫度分布與熱應(yīng)力，以及它們與冷卻措施間的關(guān)系。 轉(zhuǎn)子葉片的溫度分布 由圖可見（當(dāng)燃?xì)鉁囟妊貜较虿蛔儠r），沿大部分葉高，溫度都是不變的，只有從距葉根 1/3處開始， 溫度才向葉根按立方規(guī)律下降 。 輪緣處的溫度由葉片根部的溫度和榫頭中的溫降決定。 ?根據(jù)被冷卻零件的工作溫度和冷卻系統(tǒng)的流動阻力確定從哪里引入