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     

艰辛创精品 协力铸辉煌罗-罗公司的三轴发动机及其新技术(下)

新技术是ＲＢ２１１和　达成功的关键，主要包括以下几个方面。宽弦叶片风扇罗－罗公司取得的最大进展之一是１９８４年在－５３５Ｅ４发动机上采用了空心的宽弦风扇叶片，之后在－５２４和Ｖ２５００上也采用了这项技术。以前，实心结构的钛合金风扇叶片的弦长由于受叶片重量所限不能太空。这是因为考虑到一旦风扇叶片发生故障，必须能有效地包容。弦长相对窄的叶片的气动弹性很不稳定，需要采用一个减振器或阻尼器以防止发生颤振，因此降低了叶片的效率和流通量。在采用了空心结构之后，风扇的重量减轻了，刚性增强了，而叶片数目的减少也…     

宽弦空心风扇叶片制造工艺的发展

本文主要分析了国外新一代涡轮风扇发动机的宽弦空心风扇叶片的设计特点，介绍了空心风扇叶片的超塑成形和扩散连接工艺。宽弦空心风扇叶片的设计与制造工艺正为新一代高推重比军用发动机所采用。     

某结构空心风扇叶片设计与分析

针对宽弦空心风扇叶片技术在大涵道比航空发动机设计中的应用研究,以某型宽弦风扇叶片为对象,探索了无芯结构空心风扇叶片结构设计和快速强度分析方法.定义了无芯结构空心叶片的几何特征参数,提出了1种基于NX Nastran快速强度分析方法,重点分析了加强筋数量、宽度对空心叶片强度和刚度的影响,并分析了制造偏差对结构设计的影响.结果表明:无芯结构宽弦空心风扇叶片设计方法可以实现无芯结构空心叶片结构设计和快速强度分析.     

罗-罗公司的宽弦风扇叶片

对于现代高涵道比发动机来说,风扇是最关键的部件之一,它能提供80％的推力。风扇的转速要求达到3000～4000转/分,通过风扇的空气流量可达到10000千克/秒,因此风扇的设计要十分仔细。其中风扇叶片不但要求气动性能好而且重量轻和抗外物撞击。 据称,罗-罗公司的风扇叶片有很高的可靠性,无论是普通的还是宽弦的风扇叶片在使用中从未发生过损坏。例如,RB211的普通风扇叶片的无损伤记录超过4000万小时,RB211、泰和V250O发动机的宽弦风扇叶片则超过1000万小时,这在航空发动机制造业实属罕见。预计这种大型空心宽弦风扇叶片,在遄达700和遄达800发动机上也能保持很好的记录。     

V2500发动机的维修问题及改进型V2500 SelectOne发动机

V2500发动机是IAE国际航空发动机公司于80年代研制生产的双转子轴流式高涵道比涡轮风扇发动机.它具有无凸台的宽弦空心的风扇叶片、"浮壁"燃烧室和高效的燃油率三大特点.     

遄达叶片包容试验获得成功

最近,罗·罗公司的遄达发动机顺利完成了风扇叶片包容试验,而且一次试验成功。这标志着遄达发动机在发动机取证道路上又迈过了一个决定性的里程碑。遄达700型发动机装有3英尺长的钛合金宽弦风扇叶片。叶片包容试     

航空发动机风扇叶片与机匣刮蹭分析及结构设计

针对异常载荷下,航空发动机宽弦风扇叶片的叶尖与机匣刮蹭变形及损伤特征缺乏数据支持,而传统理论计算方法存在较大的误差问题，建立了宽弦风扇叶片叶尖刮蹭显式动力学分析模型,采用宽弦风扇叶片与机匣刮蹭试验数据,对分析模型的计算精度进行了验证。基于分析模型进行了仿真参数的敏感度分析,得到了叶片与机匣刮蹭后叶片变形及机匣损伤规律。研究结果表明:叶尖伸长量对转子转速非常敏感，叶尖径向伸长量增加速率远大于转速增加值，因此在叶片设计中应考虑到风扇叶片极限转速下叶尖伸长量。同时需要选取合理的扭转角度以满足叶片安全性和气动性能的要求。在风扇机匣包容区设计中应主动考虑异常载荷的影响，增大安全性设计域度；设计合理的耐磨层材料参数，减小风扇叶片对其冲击损伤。采用该方法可以提高叶尖间隙控制精度,减小刮蹭对叶片和机匣造成的损伤。      

RB211已积累了0.75亿飞行小时

自从1972年4月RB211首次装备东方航空公司的L—1011“三星”飞机运载旅客上天以来，已有8个不同型别的2500多台发动机销售给了130家航空公司。RBZll各种型别装在B747、B757和B767飞机上，道达诈为罗尔斯·罗伊斯公司大型三轴涡扇发动机的延伸型已装备在波音公司最新的宽体客机B777和空中客车公司的A330上。罗尔斯·罗伊斯公司遍达和RBZll项目经理菲尔·霍普顿说：“RB211是航空发动机领域中真正的先锋，作为多年来唯一的三轴设计使运营者能灵活和高效地运营，这一系列发动机还采用了一系列成为工业标准的新技术，尤其是宽弦风扇叶片…     

宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤数值仿真

为解决航空发动机宽弦空心风扇转子叶片抗鸟撞设计问题,对宽弦空心风扇转子叶片鸟撞损伤进行了数值仿真。采用光滑质点流体动力学（SPH）算法建立鸟体模型,采用J-C本构模型和失效模型定义材料冲击下动态性能,建立旋转状态下叶片鸟撞数值仿真方法,经过试验验证能够较准确预测叶片损伤。开展相同条件下鸟撞击宽弦空心和实心风扇转子叶片仿真,对比鸟撞击叶片过程、撞击时叶片叶尖最大轴向和径向变形、撞击后叶片永久变形,研究被鸟撞击后空心叶片相比实心叶片的损伤特征。结果表明：空心和实心叶片鸟撞击过程相同;空心叶片被鸟撞击后叶尖轴向和径向变形更小;空心叶片被鸟撞击后前缘卷边变形更严重,对风扇气动性能和稳定性影响更大;在结构设计时应适当增加前缘空心区域局部刚度,或者适当增大前缘实心区域范围,用于提高空心叶片的抗鸟撞能力。     

掠形叶片

据报道,R·R公司最近设计了一台“复合”掠形叶片的风扇。该风扇叶片设计与美国GE公司和P&W公司的有些不同。它采用形同短弯刀曲率(先后掠,叶尖处再前掠)的前缘设计,使进入发动机的气流沿叶片展向平稳地减速,而不是突然地减速,在叶尖处转变为超音速。激波是分级的,不会对准叶尖,从而减少叶片损失,提高了效率。该叶片采用R·R公司成熟的超塑成形/扩散焊接的宽弦空心叶片结构,大大减轻了重量,同时增强了抗鸟撞能力。预计该     

动态消息

EJ200发动机是由欧洲4国为EF2000战斗机研制的推重比10级的涡扇发动机。3级风扇采用无中间凸台的按损伤容限设计的跨声速宽弦叶片、整体叶盘和单晶材料;5级高压压气机的转子采用三元亚声速叶片、可调进口导向叶片、整体叶盘、单晶材料、等外径通道、全长双层结构机匣和刷式密封;环形燃烧室采用蒸发式喷嘴和先缓扩再突扩的二级扩压器;单级高、低压涡轮采用三元气动设计的低稠度单晶转子叶片和粉末冶金盘;加力燃烧室采用高效的径向火焰稳定器;喷管采用可调的轴对称收敛扩散喷管;控制系统为有故障诊断和健康监控能力的全功能数字式发动机控制     

F136发动机及其关键部件

F136发动机是在YF120-GE-100发动机的基础上为JSF计划研制的新一代发动机。它的直径为1.09m的3级风扇采用20片三元气动设计的高流量宽弦钛合金叶片,第1级叶片为空心结构;第2,3级叶片为实心结构,3级叶片全部采用线性摩擦焊焊接的整体叶盘结构。5级整体叶盘结构的压气机也采用三元气动设计,转子叶片叶尖前掠,静子叶片为弓形,前2级用钛合金加工;后3级采用钢加工。燃烧室为由多孔层板加工的单头部双层壁环形燃烧室。单级高     

F136发动机设计即将结束

ＧＥ公司与其合作伙伴罗·罗公司希望在今年完成Ｆ136发动机的详细设计 ,并计划在 2 0 0 4年中期进行第一次发动机试验。Ｆ136发动机的基本结构与ＧＥ公司的超音速巡航发动机ＹＦ12 0相似 ,由ＧＥ公司和罗·罗公司共同研制。ＧＥ公司负责压气机、加力燃烧室、高压涡轮及与之对转的第一级低压涡轮的设计加工 ,以及生产型发动机的装配 ;罗·罗公司负责风扇和主燃烧室 ,以及第 2级和第 3级低压涡轮的设计加工。该发动机的主要设计特点是 :风扇为钛合金三级整体叶盘结构 ,通过线性摩擦焊将叶片焊接在盘上 ;压气机为五级整体叶盘结构 ,前两级用钛…     

宽弦风扇叶片技术的发展

宽弦风扇叶片是现代军民用航空发动机的关键技术之一。它具有增加发动机压气机喘振裕度、抗外物损伤、提高发动机推力、减少叶片数和减轻重量等优点,日益受到航空发动机制造商的重视,并已在一些发动机上应用这项技术。我国在这项技术研究中也取得了长足的进展     

BR715成功通过风扇叶片分离试验

1998年7月8日被选为新型波音B717－22双发喷气机唯一动力装置的BR715发动机成功地通过了整机风扇叶片分离试验。至此，计划今年9月进行的发动机取证工作所需的主要试验已全面完成。宝马·罗罗公司工程总监开普勒教授在试验完成后评价道：“这次试验的成功证实了我们工程队伍的出色能力。”该项试验中，首先选定了一个叶片，在其根部安装上爆炸装署，当风扇转速最大时，引爆该装置，使叶片脱离风扇。当发动机在控制下减速而其结构的整体性没有损失的情况下，分离后的风扇叶片被包容系统所罩住。该试验显示了BR715发动机的坚实的包容性。作…     

航空发动机宽弦风扇叶片鸟撞损伤模型标定

为建立航空发动机风扇叶片抗鸟撞载荷能力的量化预测方法,针对特定的航空发动机宽弦风扇叶片设计,依据发动机在典型工作状态下的吸鸟速度、角度等撞击参数开展叶片鸟撞试验,采用显式动力学数值仿真方法,建立叶片鸟撞试验仿真分析模型,并通过对模型中叶片材料参数、鸟体本构模型参数、鸟与叶片耦合接触参数进行敏感度分析,对模型进行标定.结果表明,标定后的鸟撞分析模型所预测的叶片损伤模式与试验结果一致,预测的损伤位置与试验测量结果误差小于10%.      

基于积叠线的风扇叶片优化与振动特性研究

为了改善航空发动机风扇叶片静强度和振动特性,以风扇叶片静应力和应变能密度指数为优化目标,采用Kriging 代理 模型和微种群遗传算法,分析风扇叶片重心积叠线周向构型变化对叶片强度振动性能的影响。以叶片重心积叠线周向构型为设计 参数,实现风扇叶片参数化建模和有限元网格的自动划分及有限元计算。建立航空发动机风扇“参数化建模—有限元仿真—强度和 振动特性优化”的一体化平台,对某宽弦风扇叶片进行优化设计。结果表明：优化后叶片中心的高应力区向叶尖偏移,叶根前缘的高 应力区得到了改善,最大静应力减小了5.45%,应变能密度指数减小了5.94%,在相同载荷下的第1 阶振动应力裕度从66.81%提高 到了70.46%;叶片的固有频率、振型和共振裕度等没有明显变化,表明此优化算法可有效改善叶片的静强度和振动应力分布,且不 会对其他振动特性产生不利影响。     

CFM国际公司开展TECH56项目研发试验

ＴＥＣＨ５６项目是ＣＦＭ国际公司规划的为期３年的技术发展计划,其目标是为研制新型和衍生型发动机提供新技术,并促进现有ＣＦＭ５６发动机的技术升级。到目前为止,ＴＥＣＨ５６项目的所有试验都取得了令人满意结果,并为将来的技术应用打下了基础。 今年１,ＣＦＭ５６发动机后掠风扇安装在经过改装的ＣＦＭ５６－７发动机上完成了全尺寸性能、侧风和声学试验。在法国ＳＮＥＣＭＡ公司的Ｖｉｌｌａｒｃｈｅ和ＧＥ公司俄亥俄州Ｐｅｅｂｌｅｓ室外试验基地进行的６１英寸实心叶片构型试验表明,后掠风扇叶片比ＣＦＭ５６－７现有的宽弦…     

新技术促进航空发动机的发展——谈罗-罗公司近年来研究的新技术

多年来罗-罗公司投入大量经费研究与航空发动机有关的新技术,而且取得了很大成功,如“鹞”式飞机上的飞马发动机的转喷口、三轴发动机结构和宽弦风扇叶片等,这些新技术是罗-罗公司的首创,目前仍处于世界领先