一起奇特的高压涡轮非包容故障——左发甩出的涡轮盘断块打入右发尾啧管中

2006年6月2日,1架美洲航空公司的波音767-223(ER)型客机在洛杉矶机场进行地面调整试车时,发生了1起严重损坏飞机的事件.     

“先锋”四发涡轮螺旋桨旅客机

正"先锋"为英国维克斯公司生产的4发中、短程涡轮螺旋桨发动机飞机。它是该公司历时近5年研究了约60种不同构型的新飞机并与英国B.E.A公司花了2年时间的详细讨论和"子爵"式客机使用经验的基础上发展起来的大型客机,具有较高的经济性和速度性能。里程碑1953开始设计1956开始制造1959.1原型机(G-AOYW)维克斯950型首飞1960.12投入航线使用     

航发涡轮叶片气膜孔的磨削加工实验

针对目前航空发动机涡轮叶片气膜孔加工精度低和重熔层难去除的问题,提出了"电火花打孔、磨削扩孔"的新型气膜孔加工工艺,研制出小孔磨削专用微细CBN砂轮并对电火花气膜孔进行了磨削工艺实验。实验结果表明:经磨削加工后气膜孔圆度降低50.9%,孔径尺寸标准差降低90.7%,表面粗糙度降低65.9%,重熔层被全部去除,证明了航发涡轮叶片气膜孔磨削加工的可行性。     

DD402单晶合金在小发涡轮工作叶片上的应用

论述了所研制DD402单晶合金的化学成分、显微组织、热处理及长期组织稳定性、物理性能、力学性能、化学性能等。通过考核试车和试飞证明，用该合金制造的小型航空发动机涡轮工作叶片工作正常。这一成果可供航空发动机设计人员和工艺人员在新机研制和生产中借鉴。     

基于飞/发一体化的涡轮冲压组合发动机概念方案设计

建立了飞/发一体化约束分析与任务分析模型,形成了由飞行器指标参数到发动机推力需求的概念设计方法。基于某超声速飞行器的设计指标,开展了飞/发一体化分析,确定了满足任务约束的飞行器总重和发动机推力需求,初步确定了发动机的技术方案,并基于飞/发一体化分析方法,对飞行器的任务轨迹、组合发动机模态转换马赫数和超级燃烧室尺寸进行了优化,可为后续组合发动机总体方案设计提供明确牵引。     

涡轮流量计的标定

讨论了涡轮流量计的几种标定系统，包括稳态标定，动态标定，在线标定和实时标定，其中在线标定和实时标定是提高涡轮流量计测量精度的重要措施，计算机辅助测试系统的建立已不难实现这２种标定。     

先进的载荷分布涡轮叶型设计

采用非均匀B样条（NBS）造型程序设计叶片型线，讨论了载荷分布规律的选取问题；在进口气流角、出口气流角、轴向弦长相同的条件下，设计了两种叶型，它们分别与献[1]中提出的两种先进的载荷分布模型一后部加载模型和均匀加载模型相对应。给出了这两种叶型的几何参数。     

涡轮盘小孔损伤容限寿命预估

本利用二维有限元素法和裂纹表面位移法相结合，求解某型机涡轮盘小孔边缘裂纹的K1值，并根据材料的断裂韧性值及裂纹扩展速率，对孔边裂纹的扩展规律及疲劳寿命进行预测。     

燃气涡轮的超速试验

为提高质量和寿命，涡轮盘和压缩机盘在制造中要进行预应力处理，而为避免微观裂纹的存在，还要进行低温超速试验。本文介绍了德国申克公司向美国ＧＥ公司提供的超速试验台及试验过程。     

高压涡轮后轴的机械加工

通过对高压涡轮后轴机械加工的论述，介绍了材料难切，结构复杂，特种工艺应用种类多，工要求高的转子零件的加工方法及过程。     

某型发动机自由涡轮后轴承铆钉脱落故障分析

1 故障现象2009年4月，海军某团对某型570号发动机进行150h定期检查时，发现自由涡轮后轴承有6个铆钉头脱落，2根铆钉脱落。该型发动机自由涡轮后轴承为球轴承（见图1），     

中德跨音速涡轮叶栅试验对比

叙述了中德合作课题“高负荷跨音速涡轮叶栅试验研究”的试验结果，通过同一VKI-1叶型在SB301和德国DLR哥廷根叶栅风洞的对比试验表明，两风洞所测得的主要性能参数基本接近。     

涡轮增压固冲发动机燃气调节研究

在涡轮增压固冲发动机(TSPR)中，驱动涡轮所需燃气的流量和压强应同时满足涡轮的要求。为实现TSPR的燃气调节，首先完成了等换算转速下TSPR涡轮对驱涡燃气的需求分析。验证了相对换算转速等于1的调节规律下，变燃面燃气发生器可以满足涡轮对燃气的需求，误差小于5%，但该调节方案限制了TSPR的应用范围。证明了在等相对换算转速的调节规律下，喉部面积可调的燃气发生器难以满足涡轮对燃气的需求。提出了换算转速松弛的调节规律，此种调节规律下的发动机实现了实时调节，但同相对换算转速等于1的发动机相比，发动机的速度包线减小了约50%，最大推力值和推力变化比明显减小。因此根据不同的任务需求发动机可选择不同的调节规律和与之对应的燃气调节方式。     

高压涡轮叶栅尾缘损失的试验研究

由德国宝马*罗*罗（BRR）、中国燃气涡轮研究院（GTE）和德国宇航院（DLR）联合开展了“叶背表面曲率的变化对高压涡轮尾迹损失的研究”。此课题包括三套涡轮叶栅，G1由BRR气动设计，DLR和GTE共同试验；G2由BRR气动设计，GTE试验；G3叶栅由GTE气动设计、加工和试验。通过研究得出了G1、G2和G3三套叶栅，在β1=41.4°、56.4°和26.4°，M2tis=0.70、0.85、1.0和1.15时，叶背表面带和不带附面层转捩线的试验结果。     

冷气射流对航空发动机涡轮气动损失的影响

为了研究不同射流环境对航空发动机涡轮叶片气动损失的影响，采用数值模拟的研究方法，分别考虑压力面与吸力面2 种气膜冷却打孔方案，总结在不同吹风比条件下叶栅通道内部流场环境特点，以及不同流场环境下叶栅损失的变化规律。结果表 明：叶栅通道内部气膜冷却射流环境分为低动能比射流环境（动能比小于1）与高动能比射流环境（动能比大于1），这2种射流环境 的边界层、叶栅出口二次流损失、动能亏损情况以及叶栅出口的总压损失系数有不同的变化特点：在低动能比环境下，冷气射流会 贴附壁面流动，进而影响边界层；在高动能比环境下，冷气射流直接与主流掺混。吸力面的冷气射流对叶栅气动损失有较大影响， 当射流动能较大时，使叶栅总压损失变化50%以上；而压力面的冷气射流对叶栅气动损失影响很小，经过计算，压力面的冷气射流 仅使叶栅总压损失系数最大变化0.64%。     

民用飞机参考机种之一 “先锋”四发涡轮螺旋桨旅客机

<正>"先锋"为英国维克斯公司生产的4发中、短程涡轮螺旋桨发动机飞机。它是该公司历时近5年研究了约60种不同构型的新飞机并与英国B.E.A公司花了2年时间的详细讨论和"子爵"式客机使用经验的基础上发展起来的大型客机,具有较高的经济性和速度性能。里程碑1953开始设计1956开始制造1959.1原型机(G-AOYW)维克斯950型首飞1960.12投入航线使用     

IET短周期涡轮实验台

本文介绍了中国科学院工程热物理研究所（IED最新建成的暂冲式短周期涡轮实验台的装置结构和关键设备的研制原理及性能，描述了短周期涡轮实验过程、实验台的控制系统和测试系统，展示了本实验台的部分标志性实验结果。实验结果表明：实验台的建造是成功的，充分体现了短周期实验的长处，对验证和发展涡轮的设计与计算具有实际应用价值。     

基于中子衍射技术的涡轮后机匣内部残余应力评估

针对某航空发动机斜支板涡轮后机匣试车后出现的裂纹故障，利用中子衍射技术对后机匣进行了内部残余应力测试分 析。建立了后机匣K4169合金中子应力快速测量方法，实现了应力测量精度≤20 MPa，最短单点测量时间≤5 min，1维空间分辨率≤1 mm。建立了K4169合金部件表层应力梯度的中子测量与解析方法，并限定入射束尺寸。利用近表面处衍射强度与质心的关系对衍射信息进行矫正，实现了具有0.1 mm 1维空间分辨率的应力表征能力。开展了后机匣周向和轴向的残余应力分布研究，结果表明：涡轮后机匣基体存在粗大晶粒组织，后机匣外壳存在平均300 MPa的周向压应力，后机匣斜支板存在400～500 MPa的拉应力。裂纹故障与粗晶/细晶组织之间残余应力分布差异有一定关系。     

涡轮盘淬火的计算机模拟

淬火过程的计算机模拟是优化工艺及设备的有效方法之一，特别是对于热处理性能要求严格的涡轮盘，此种方法的优越性十分明显。关键是材料的数据要准确，得出的模型要经过验证有效。本文介绍美国魏曼戈登锻造公司在淬火模型方面所进行的工作