舰船燃气轮机发展现状、方向及关键技术

舰船燃气轮机在大中型水面舰艇动力中占主导地位,是海军现代化的一个重要标志。本文回顾了国内外舰船燃气轮机的发展历程,介绍了舰船燃气轮机发展走航改舰用和独立发展道路的状况。分析了典型舰船燃气轮机LM2500系列、MT30和UGT25000的技术特点和性能,从提高功率与热效率、提高可靠性与可维护性、发展产品系列化与谱系化等方面展望了舰船燃气轮机的发展方向,并提出了在材料及制造工艺、金属增材制造、气动设计、低排放、冷却及热障涂层、双燃料、智能化和混合动力等方面需要发展的关键技术。     

新一代舰用燃气轮机WR-21

由遄达和斯贝航空发动机改型的ＷＲ－２１是一种间冷一回热式舰用燃气轮机。该发动机于１９９７年年中完成了５００小时耐久性试验,各项指标完全满足或超过了美国海军的要求,并于近期投入使用,它将是下一代军民用船舶的理想动力装置。１９９１年美国诺斯罗普格鲁门飞机公司的船用系统分部和英国罗一罗公司合作开始为美国海军先进水面舰艇研制ＷＲ－２１燃气轮机。诺斯罗普·格鲁门是这项计划的主承包商,负责整个系统的工作;罗一罗负责燃气发生器和动力涡轮的研制工作;美国联信公司负责供应间冷器和回热器;加拿大的ＣＡＥ电子公司负责…     

舰船燃气轮机技术的发展途径

分析了国外舰船燃气轮机的发展的现状、趋势和技术途径,结合中国舰用燃气轮机的研制情况,提出了中国舰船燃气轮机的发展策略,即走航空发动机改型的道路。     

“昆仑”发动机的衍生发展

介绍了中国首次按国军标GJB241—1987《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》的要求,自行设计研制成功的“昆仑”加力式双转子涡喷发动机的衍生发展。解决了与现役涡喷系列发动机安装互换性的技术难题,发展出“昆仑”A／B／H系列发动机,可满足多型飞机的动力需求;采用先进技术,增大空气流量、提高部件效率、减少压力损失,发展了推力增大型“昆仑Ⅱ”发动机;沿着“航机改燃机”捷径,改进燃气发生器,全新研制双级动力涡轮,发展了QD-128工业燃气轮机,已用于油田发电。     

陈贵林航空发动机专家

():全球新一轮工业革命来袭,中国作为制造业大国,提出了“中国制造2025”战略,并启动航空发动机和燃气轮机两机科技重大专项,我们航空发动机制造企业应该如何顺势而为? 陈贵林:“中国制造2025”战略旨在借助此次工业革命的机遇,实现由制造大国到制造强国的转型,航空航天装备便是十大重点领域之一.同时,航空发动机和燃气轮机两机科技重大专项启动在即,航空发动机迎来了大发展的新机遇.     

军转民技术产品

QD-70燃气轮机 QD-70燃气轮机是由中国一航沈阳发动机设计研究所，沈阳黎明航空发动机（集团）有限公司、中国航空工业燃机动力（集团）公司在某型航空涡轮风扇发动机的基础上共同研制的前输出、分轴式燃气轮机。该燃气轮机具有性能先进、故障率低、可靠性高等特点，并可在大气温度为-30～30℃范围内保持额定输出功率。     

南方雄鹰 展翅翱翔——访株洲航空动力机械研究所

株洲航空动力机械研究所曾是一个“停缓建”单位,该所经历30多年艰苦奋斗、不断探索和发展后,在航空发动机领域先后创建了两项业内第一,成为我国初具规模和较强综合实力的中小航空发动机、直升机传动系统和轻型燃气轮机设计、研究、发展和试验中心     

序

正航空发动机及燃气轮机作为当今世界上最复杂的热物理系统,是航空、舰船及能源领域的核心装备,对国家国防安全、国民经济发展与国家核心竞争力关系重大。近年来,我国航空发动机及燃气轮机技术取得了长足进步,涌现出大量具有独创性与先进性的基础研究成果,为航空发动机及燃气轮机自主研制和技术创新提供了重要支撑。尽管如此,与美欧等航空发动机及燃气轮机技术强国相比,我国在技术发展和创新方面还有很长的路要走。     

航机技术在工业燃机上的应用

近5年间,已有近40种新型工业燃气轮机问世,这些新燃机通过采用航空发动机的新技术,其性能大幅度提高。GE航空能源公司和罗-罗公司在新航机基础上推出了新燃机;日本三菱重工和川崎重工公司、美国西屋公司和GE公司及普惠公司通过采用航空发动机技术推出了改型燃机     

航空发动机和工业燃气轮机热喷涂热障涂层用金属黏结层:回顾与展望

超音速火焰喷涂制作的金属黏结层加料浆喷涂制作的柱状晶结构陶瓷隔热层被视作新一代航空发动机和燃气轮机用热喷涂热障涂层,其中采用的MCrAlY金属黏结层正朝着长寿命、低成本、适用于新燃料的方向发展。本文综述近年来航空发动机和燃气轮机热端部件热障涂层用MCrAlY金属黏结层研究进展,并对涂层的结构设计与成分设计进行探讨。     

未来航空发动机的发展展望

本文对国外关于航空发动机工程发展和技术发展计划的有关报道以及更下一步的一些设想和目标进行了归纳和分析。分析的对象主要为军、民用涡扇发动机。首先对现役涡扇发动机(第三代)和将于2000年前后投入使用的第四代航空发动机技术特点进行了概括,接着对以美国“IHPTET”计划为代表的下一代的发动机技术进行了简介,并对国外正在酝酿中的更下一代技术水平的航空发动机作了评述。 从国外航空发动机技术近年来取得的进展和制定的新技术发展计划的成功可看出,航空发动机的发展潜力巨大,前景广阔。新技术的出现将对军事和经济的发展产生深远的影响。 最后还对航空发动机技术向其他工程领域的转移,例如对工业,船用燃气轮机的发展,从而对能源、交能和环保已经和将要起到的巨大推动作用作了评述。     

国产燃机——QD-128

在珠海国际航空航天博览会的展厅里 ,一台装饰精美的燃气轮机雄居在展台上 ,这就是ＱＤ - 12 8。它是中国航空人在本世纪末奉献给国人的我国第一台国产燃气轮机。ＱＤ - 12 8燃气轮机 ,是一个完全拥有自主产权的国产中等功率水平的燃气轮机。它是由我国大型航空发动机研究设计和实验基地———沈阳航空发动机设计研究所设计 ,沈阳黎明航空发动机集团公司与西安航空发动机公司共同加工制造 ,在沈阳黎明发动机集团公司组装完成的。ＱＤ - 12 8燃气轮机 ,是航空人在精益求精的设计和加工中完成的。设计中 ,大量采用了成熟机种的技术和结构。它…     

先进的V2500系列涡轮风扇发动机

IAE国际航空发动机公司是由美国普惠公司、英国罗·罗公司、日本航空发动机公司和德国航空发动机公司这4家全球优秀的飞机发动机制造商组成,具有当今航空航天领域先进的技术。V2500系列的涡轮风扇发动机是IAE公司1983年开始研制和生产的。IAEV2500发动机目前的额定推力值为22000-33000磅,为快速增长的150座级飞机市场提供了动力装置。V2500发动机有3大主要特点:宽弦空心的风扇叶片、"浮壁"燃烧室、高效的燃油率。V2500最引人注目的特点之一就是它的风扇叶片,采用的是由罗·罗公司设计和发展的无凸台宽弦空心叶     

航空发动机技术院士论坛成功举办

中航工业沈阳发动机设计研究所在庆祝建所50周年期间,于2011年8月5日,举办了以“聚焦技术创新,振兴航空动力”为主题的航空发动机技术论坛,刘大响、尹泽勇、陈懋章、徐建中4位院士应邀作了精彩演讲。中国科学院院士、著名工程热物理学家蔡睿贤,中国工程院院士、著名金属材料学家胡壮麒,中国工程院院士、著名燃气轮机专家闻雪友等嘉宾,该所领导和一线科技人员共300余人听取了演讲。     

WR-21舰船用燃气轮机的设计特点

WR-21燃气轮机是效率高、结构紧凑、可靠性高、维护性好的先进舰船用燃气轮机。介绍WR-21燃气轮机的工作原理和技术优势,总结其继承航空发动机技术与经验和创新采用间冷回热循环的设计特点,以为中国研究与研制舰船用燃气轮机提供参考与借鉴。     

闻雪友院士访谈

问:请您简要介绍国外舰用燃气轮机的发展情况,目前中国舰用燃气轮机的研制与国外发达国家的差距,以及中国对舰用燃气轮机的需求?     

科技成果

我国燃气轮机研究取得重要突破目前,沈阳黎明航空发动机(集团)公司、沈阳发动机设计研究所等厂所及院校设计研制的R0110重型燃气轮机项目,在沈阳顺利通过国家科技部“十五”“863”计划重型燃气轮机总体专家组的设计评审及下一阶段研制与调试课题的评审申请。这是我国在燃气轮机高新技术研究领域取得的一次重要突破,为形成国产重型燃气轮机产业奠定了基础。燃气轮机是动力机械制造业皇冠上的明珠。设计、生产燃气轮机是一个国家装备制造业综合实力的体现。为了攻占燃气轮机这一国际制造业的“制高点”,黎明航发集团公司利用建厂几十年来的…     

航空动力发展的历史性机遇

从航空发动机的诞生到最先进的航空动力研制计划的实施,较详尽地分析了世界航空动力的发展态势;从军用和民用2方面论述了航空发动机在国民经济中的重要地位;总结了中国航空发动机研制水平与世界先进水平存在较大差距的原因,展望了中国动力发展的历史性机遇。     

未来发动机立足助力绿色航空——访普惠公司副总裁

自1929年由普惠黄蜂发动机提供动力的洛宁号飞机在华提供上海-汉口之间的邮政服务以来,普惠公司在中国有了长足的发展,普惠与中国航空业已经建立了长期的业务合作伙伴关系。今天,普惠公司在航空发动机、航天推进系统和工业燃气轮机的设计、制造和服     

LM1800e航改燃气轮机研制概况

LM1800e航改燃气轮机（如图1所示）是LM2500燃气轮机系列的最新改型,由CF6航空发动机为基础改型发展而来。为了满足工业领域的应用,该燃机遵循简单化和标准化设计理念。功率为16～18MW,效率可达35％,主要应用于发电、余热发电、热电联产和机械驱动行业。该型燃机的研制成功标志着GE公司正式进入20Mw以下功率燃气轮机领域。