军用航空发动机防火和耐火试验研究

根据CCAR-33-R2《航空发动机适航规定》中的防火、耐火适航条款和GJB241A-2010《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》、GJB 242-1987《航空涡轮螺桨和涡轮轴发动机通用规范》,分析军用航空发动机防火、耐火试验验证的现状,提出加强军用航空发动机防火、耐火试验验证的意见。     

反推力装置模型试验台的研制及验证

为开展大涵道比涡扇发动机反推力装置的性能试验，设计了涡扇发动机反推力装置模型试验台。该试验台具有六分力 测量、外流场测量、内涵气体加温等功能，以及双涵道喷管矢量推力和性能测量能力。通过直接排气和反推力排气试验对该试验台 的主要功能进行了验证，结果表明：试验台满足最大排气流量60 kg/s 的双涵道喷管直接排气和反推力排气性能试验要求，内涵可 加温到650 ℃，测量精度较高，可用于航空发动机反推力装置及功能喷管、排气装置等部件的基础试验。     

对国军标GJB241—87《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》的一些修改建议(有关结构完整性方面)

通过回顾国军标GJB241—87《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》实施七年来,在结构完整性方面碰到的一些问题,并在与国外军用发动机最新标准,美国的MIL—STD—1783《发动机结构完整性大纲》和英国的DEF STAN 00—971《航空燃气涡轮发动机通用规范》对比分析的基础上,对国军标提出了一些修改补充建议。     

对国军标GJB241—87《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》的一些修改

通过回顾国军标ＧＪＢ２４１－８７《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》实施七年来，在结构完整性方面碰到的一些问题，并在国外军用发动机最新标准，美国的ＭＩＬ－ＳＴＤ－１７８３《发动机结构完整性大纲》和英国的ＤＥＦ ＳＴＡＮ ００－９７１《航空燃气涡轮发动机通用规范》对比分析的基础上，对国军标提出了一些修改补充建议。     

大涵道比涡扇发动机滑油流量中断

基于GJB 241A-2010、JSSG-2007B等国内外军用标准规范,分析了航空发动机滑油流量中断工作能力通用要求以及试验验证通用要求.针对大涵道比涡扇发动机,分析指出其使用特点与战斗机发动机有明显差异,其滑油流量中断工作能力要求不能直接照搬军用标准的相关规定.根据运输机发动机的使用特点分析,借鉴国外航空发动机的相关技术经验,提出了大涵道比涡扇发动机的滑油流量中断工作能力要求以及滑油流量中断试验的程序与方法.     

发动机零件的低循环疲劳寿命消耗和循环换算率

本文讨论军用航空发动机零件低循环疲劳寿命使用消耗的确定方法及有关的循环换算率的计算方法,介绍发动机通用规范的有关要求,并给出一种确定换算率的方法的实例。     

军用标准——航空燃气涡轮发动机设计技术要求

本标准的目的是提供航空燃气涡轮发动机设计所需要的技术要求和推荐性作法,从而补充了军用发动机的通用规范.本标准的资料来源于军队和工厂对发动机使用和制造的经验.良好的发动机设计必须满足这些技术要求.可以认为,发动机设计是许多因素的协调,为了使设计人员做适当的平衡和协调,本标准提供各方面的因素和要求,以便在发动机研制的初始设计阶段中作为依据和考虑.它还提出了各个部件和系统的评定原则和考虑在设计发动机中的各种条件.这里包括的若干项目是发动机与其它装置共同工作的各特征.     

涡扇发动机配装反推力装置综合影响分析

针对概念设计阶段涡扇发动机开展反推力装置设计的需要,对加装反推力装置对总体性能的综合影响开展了初步分 析。选取大涵道比发动机CFM56为对象建立基准发动机模型,借助克兰菲尔德大学总体性能仿真软件Turbomatch,分析了其对发 动机压缩部件、涡轮及排气系统的性能影响,提出采用流动面积和流动损失作为反推力装置的设计要求。在正、反推力状态下对 发动机推力进行评估,结果表明：理想状态下发动机提供的反推力可达最大起飞推力的50%以上。为了获得涡扇发动机配装反推 力装置的不利影响,建立包括反推力装置在内的推进系统质量评估模型和价格预测模型,利用该模型对质量及成本进行了预测, 结果表明：特定条件下反推力装置的使用会导致推进系统的质量增加12%,价格增长13%。     

某型反推力装置室内试车台试验方法

反推力装置是大涵道比涡扇发动机的重要组成部件。对反推装置研制过程中的室内试车试验方法进行了总结,介绍了所用反推力装置结构、试车台反推力装置控制系统,阐述了反推涡壳装置的设计与安装使用方法,探讨了反推力测量系统,总结了反推装置静态与全状态的调试方法。试验结果表明:采用的试验方法可有效指导室内反推力装置试验,获得了发动机在不同反推力状态下的性能数据,对反推装置的室内试车试验方法的建立具有一定的参考价值。     

重视通用飞行试验台建设 支撑航空发动机自主创新

通过对国内外军用标准和适航条款中关于航空发动机高空试验相关规定的解读,明确了飞行试验台(简称飞行台)在发动机研制中的地位。介绍了国外通用飞行台及其历史发展,探讨了通用飞行台在发动机研制中的作用。参考国内外使用经验,对国内航空发动机飞行台进行了定位,并根据后续型号发展谱,对国内航空发动机飞行台的后续发展给出了建议。标准和分析均表明:飞行台是航空发动机高空试验的必要手段;航空发达国家重视建设系列化的通用飞行台,国内应重视和加快航空发动机通用飞行台的系列化建设。     

着陆滑跑状态下的反推力装置重吸入特性数值模拟

对大涵道比涡扇发动机叶栅式反推力装置,利用CFD技术,展示了叶栅式反推力装置开启后的流场流动特征,计算分析了飞机着陆滑跑马赫数和侧风速度对发动机进气道重吸入特性的影响.结果表明:在无侧风影响时,进气道对反推力气流的重吸入现象随着滑跑马赫数的增加而逐渐减弱并消失,重吸入特征参数值随着滑跑马赫数的增加而减小并达到允许值,该临界滑跑马赫数为0.08;在侧风环境中,侧风使得反推力气流在发动机一侧进入发动机进气道,导致风扇进口截面的总温畸变增大,重吸入特征参数值随着侧风速度的增加而增大,侧风的存在使得反推力装置关闭的临界滑跑马赫数从不存在侧风时的0.08提高到0.12.      

航空发动机吞鸟要求的发展

针对中国军用大涵道比涡扇发动机吞鸟验证需求,从美国、欧洲、俄罗斯和中国民用航空发动机适航规章和军用发动机 通用规范、适航规章及吞鸟要求衍变历程、衍变内容和应用情况出发,对比分析军、民用吞鸟要求内容和内涵的差异。通过分析航 空发动机吞鸟要求与应用的发展,研究吞鸟要求与发动机研制技术的关联性,提出中国自主研制的大涵道比发动机吞鸟要求应用 建议。吞鸟要求的升级以更高的安全性需求为出发点,并随航空发动机设计技术提高得以实施和颁布;吞鸟要求的升级又指导着 下一代发动机的研制,二者相辅相成螺旋提升;吞鸟要求的具体参数逐渐统一,并呈现越来越严格的特点。根据中国适航规章和 通用规范吞鸟要求演变发展特点,结合中国军用大涵道比涡扇发动机研制技术现状,建议目前中国自主研制的大涵道比发动机按 照FAR 33.77吞鸟要求的参数进行验证,并最终依托于发动机技术进步实现与现行吞鸟要求的一致性。     

浅析美军标MIL-E-5007D的应用

1973年10月出版的《美国航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》MIL-E-5007D是当今各国使用的同类规范中最新的一个。实践表明,该规范的制订和出版已为美国七十年代几种高推重比军用加力涡轮风扇发动机的研制成功奠定了良好基础,其中美国通用电气公司在为F/A-18战斗机成功研制的F404发动     

军用航空发动机特征分析

简述了军用航空发动机的发展历程,介绍了变循环发动机的相关概念,总结了第三、第四代战斗机发动机的结构/性能特点和技术特征,重点分析了第五代战斗机推重比12~15发动机的技术特征。结合自适应发动机技术发展(AETD)项目,预估了三外涵变循环发动机的结构和性能特点,得出了第五代军用航空发动机的性能优势。根据归纳出的军用航空发动机总体性能发展趋势,对未来战斗机发动机的发展进行了展望。     

美国军用航空装备维修保障体制

军用航空装备，是军用航空器及其各种装置、设备的统称，通常是指飞机、直升机、航空发动机、航空弹药、航空电子设备以及航空仪表、电气设备等。军用航空装备维修保障，是为保持、恢复和改善军用航空装备技术状况所采取的技术和管理措施。维修保障是保持军用航空装备持续作战能力的关键环节，是打赢信息化条件下的高技术局部战争的重要支撑。早在1907年，美国陆军就组建了陆军通信兵航空兵科，经过一百多年的发展，美国已形成了军地融合、覆盖陆海（含海军陆战队）空军的军用航空装备维修保障体制。通过对其进行分析研究，有利于为深化我国军用航空装备维修保障体制改革提供参考和借鉴。     

军用航空发动机IETM数据模块编码规则研究

基于Sl000D标准对数据模块的编码要求,讨论了军用航空发动机技术资料的特点和手册数据的来源,提出了数据模块编码的设计流程,从数据模块编码和信息控制码两种重要的编码要求出发,结合军用航空发动机技术资料的特点提出了军用航空发动机数据模块编码规则并应用于具体实例中,可作为指导军用航空发动机交互式电子技术手册数据模块编码标准制定的设计依据,对其他大型复杂装备IETM设计也具有指导和借鉴意义。     

新型无叶栅反推力装置的气动性能研究

结合国外的相关研究工作,对新型无叶栅反推力装置的气动性能进行研究和分析,利用康达效应提高新型无叶栅反推力装置的工作效率。计算结果表明,利用康达效应可以使新型反推力装置的轴向反推力系数从0.175提高到0.36。此种反推力装置与常规叶栅式反推力装置相比,质量大大减轻,适合应用在大涵道比涡扇发动机上。     

戽斗式反推力装置气动特性数值仿真研究

在发动机短舱系统上设计反推力装置是民用飞机减小着陆滑跑距离、减轻起落架刹车系统负担的重要手段,对于主体不易更改的发动机而言,戽斗式反推力装置具有原理简单、实施方便等优点,是较好的设计选择形式。 戽斗包角是此类反推力装置设计中的重要参数,对反推性能有较大影响。 为了全面研究不同戽斗包角对反推性能的影响规律,基于某型涡轮风扇发动机设计了戽斗式反推力装置初步方案,并对反推力装置工作时的流场分布进行了数值仿真研究,着重分析了反推力及反推效率的变化情况。 研究结果表明:在所研究的角度范围内,随着戽斗包角逐渐增大,反推力及反推效率先增大后减小,包角为 110°时,反推效率最高;但是,在接近于停机状态的小速度条件下,戽斗包角相对较小时,反向排气流会被大量吸入进气道内,从而影响发动机的正常工作;通过对比不同方案的计算结果,给出了戽斗包角的设计建议值,可为反推力装置的详细设计及后续工程应用提供参考。     

8米×6米风洞TPS反推力试验技术

TPS(涡扇动力模拟器)试验技术是风洞中模拟发动机反推力状态最有效的手段.开展反推力试验的目的是获得反推力发动机对飞机气动特性的影响,确定反推力发动机的再吸入速度边界.为满足我国大飞机研制的试验技术需求,中国空气动力研究与发展中心在8米×6米风洞发展了全模TPS反推力试验技术.自主研制了TPS反推力试验专用的高精度六分量杆式应变天平、大流量空气桥和流量控制单元、TPS监视报警系统、数据采集系统、综合显示系统等TPS反推力试验系统,制定了试验模拟准则、试验流程和试验方法,建立了完善的全模TPS反推力试验技术.利用TPS反推力试验技术,开展了国内首期全模TPS反推力风洞试验,研究了某型飞机反推力发动机的再吸入特性,获得了反推力发动机的再吸入速度边界.     

军用航空发动机加力控制系统的研究和发展

对国外军用航空发动机加力控制系统的研制现状和今后的发展方向进行了归纳和分析，讨论了加力燃油泵、加力燃油调节器、加力燃油计量和分配装置、喷口油源泵和喷口调节器的技术特点、方案选择和研究动向。全权限数字电子控制技术的研究和应用，将会对军用航空发动机的研究和发展产生巨大的影响。