向活塞要功率——航空汽油发动机漫谈(上)

飞行者的四缸小金刚1903年12月17日,没有围观欢呼的人群。莱特兄弟的飞行者1号成功完成了人类历史上首次可控动力飞行,虽然这是一个令这个星球上所有人振奋的消息,但回头看看飞行者1号的动力,却着实有点儿可怜:这不过是一台4缸直列卧式四冲程汽油机,缸径101.5毫米,活塞行程104.8毫米,气缸排量3.398升,     

含铅航空汽油燃烧沉积物对发动机的性能影响分析与预防措施

在航空汽油中添加四乙基铅可有效提高汽油的抗爆震性能,其燃烧产物却给发动机带来了一系列故障,极大地降低了发动机的可靠性。目前,国内通航飞机虽已广泛使用低含铅量的100LL航空汽油,但由积铅导致的发动机故障依然存在。本文对含铅航空汽油的主要燃烧沉积物类型及影响进行分析,探讨发动机使用和维护预防措施,为保障通航飞机运行安全提供一定的参考。     

旋转爆震燃烧航空涡轮发动机研究综述

旋转爆震燃烧具有燃烧过程自增压、熵增小、循环热效率高等特性,将其应用于航空涡轮发动机,有望实现发动机性能阶跃式突破。主要介绍了旋转爆震燃烧的基本原理及特点,总结了国内外旋转爆震燃烧技术、旋转爆震涡轮发动机性能和试验技术的研究现状,论述了旋转爆震燃烧加快应用到航空涡轮发动机上需要深化研究宽范围进气下稳定爆震燃烧组织、旋转爆震燃烧与上下游匹配等关键技术,并对中国旋转爆震燃烧航空涡轮发动机工程化应用提出了制定长期发展规划、实施专项研究计划、组建联合团队等发展建议。     

提高四冲程点燃式重油航空发动机抗爆性措施

应用GT-Power软件,对某四冲程点燃式航空活塞增压发动机进行使用不同燃料的一维性能仿真分析,针对低辛烷值燃料易发生爆震的特性,分别采用添加抗爆添加剂、调整发动机的压缩比、增压压力、空燃比、缸径、点火提前角等参数,在抑制爆震的前提下尽可能实现发动机功率恢复。将原93#汽油燃料换成辛烷值为61的特种煤油燃料后,在不扩大气缸直径和扩大气缸直径两种方案下,发动机功率恢复分别达到原型机的89%和95%,油耗率分别增加5.4%和6.1%,排气温度分别提高11.4%和13.4%。      

航空活塞发动机发展动向

成本更低、污染更少的柴油发动机或将成为未来通用航空动力领域的主要发展方向。目前很多航空活塞发动机制造商都采取措施,发展各自的柴油发动机系列,但是也有发动机企业坚持汽油发动机的发展路线。     

CLEAN计划研制间冷回热循环航空发动机

为了进一步提高航空发动机的热效率和降低航空发动机的NOx排放量,2000年,欧共体在欧洲第5框架下起动了为期4年、总投资1亿英镑的高效且环保的航空发动机(EEFAE)技术平台建设。在该平台的环保航空发动机部件验证(CLEAN)计划下,德国的MTU公司和法国的SNECMA公司等提出并研究了间冷回热循环航空发动机。 CLEAN计划下的间冷回热循环航空发动机,包括齿轮驱动的先进技术风扇、低压轴上的减速齿轮箱、中间的     

点燃式航空活塞发动机汽油-航空煤油燃烧特性

为研究航空煤油在点燃式航空活塞发动机上的燃烧特性,改造并搭建了一台可以同时燃烧汽油和航空煤油的航空活塞发动机试验台架,并建立了发动机燃烧室的三维仿真模型,采用试验与三维仿真相结合的手段,研究了汽油与航空煤油燃烧特性的差异,结果表明:在低转速、小负荷工况下,平均指示有效压力(IMEP)小于05 MPa范围内,通过调整点火正时等运行参数即可使航空煤油达到与汽油相近的燃烧特征;随着发动机转速和负荷增加,航空煤油燃烧特性表现为滞燃期延长、燃烧持续期增加、最大缸内压力降低、燃烧重心后移,并且伴随明显爆震发生。在高转速工况下,航空煤油燃烧受爆震影响,负荷最高只能提升至21%。     

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。     

航空发动机燃油系统执行机构及其传感器故障诊断

提出了基于执行机构模型和航空发动机逆模型的执行机构及其传感器单一故障诊断和定位方法.基于执行机构小闭环结构建立了3阶执行机构传递函数模型.基于两个并联的BP(back propagation)神经网络,建立了航空发动机稳态逆模块和动态补偿模块,形成航空发动机逆模型,以实现基于航空发动机输出的燃油流量估计.以执行机构模型输出和传感器输出之间的偏差为依据进行故障判别,以航空发动机逆模型输出和传感器输出偏差为依据对故障进行定位.以某型航空发动机及其燃油系统执行机构模型为对象进行的仿真,结果表明,该诊断系统可在航空发动机稳态、动态情况下准确地诊断出幅值在1.6%以上的执行机构及其传感器故障并进行定位,验证了所提出故障诊断方法的有效性.      

增强现实技术及其在航空发动机维修中的应用

航空发动机维修是现代航空维修中的难点和重点,开发基于增强现实技术的航空发动机维修系统,完成对航空发动机维修的实时诱导,对提高维修准确率,节约发动机维修成本具有重要意义。本文首先介绍了增强现实技术的基本原理和关键技术,在此基础上结合航空发动机维修的实际需求,开发了基于增强现实技术的航空发动机维修系统。论文对该系统的软硬件模块和基本结构作了详细的介绍,展示了增强现实技术在这一领域应用的广阔前景。     

航空涡轮发动机状态监控经验谈

一、引言目前涡轮发动机已是航空运输的主要动力,双转子或三转子涡扇发动机已稳定地成为航空发动机的基本结构型式。在多数航空发动机型号中,发动机的安全工作和可靠性等级都已达到相当高的水平。商用涡扇发动机的使用和维修技术也已趋稳定。未来利用新材料和新一代设计的航空发动机在设计、制造、使用、维修上不会有重大的改变。尽管航空发动机有很高的可靠性,由于种种原因,发动机在飞行中仍偶有失效。发动机在空中失效产生的危险飞行状态,仍然需要人们对     

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。     

对航空发动机研究和发展规律的认识

探讨了世界上航空发达国家航空发动机技术加速发展的态势。分析了甸航空动力技术预先研究的现状及存在问题。加深了对航空发动机发展规律的认识。对如何振兴航空、动力先行,把我国航空发动机搞上去,走自主创新的发展道路提出了建议。     

基于分形理论的航空发动机推力性能衰退规律研究

航空发动机在寿命周期内的使用过程中由于积垢、腐蚀、侵蚀等因素的作用,其部件及整机的性能逐渐衰退,这不仅导致航空发动机的使用性能下降,更对飞行的安全性、可靠性和经济性构成严重挑战。由于航空发动机本身及影响因素的复杂性,本文从研究复杂系统的角度出发建立了基于De Wijs分形理论的航空发动机推力衰退模型,在此基础上对航空发动机的推力性能衰退规律进行了分析和研究。研究发现航空发动机使用过程中全加力状态推力的衰变具有生物体寿命衰退特征,并在一定程度上可用维数为0.761的De Wijs分形曲线近似。     

航空发动机的电子控制

前言 航空发动机是飞机的动力装置,被喻为飞机的心脏。纵观航空发展史,每一代航空发动机的问世,都带来了飞机性能的飞跃。因此,发动机的研制和发展,自然成为世界上各航空强国激烈竞争的领域。 当代航空发动机,主要为涡轮风扇式、涡     

航空发动机故障诊断技术

航空发动机故障诊断技术是实现航空发动机视情维修的重要一环,在航空发动机的设计、生产、使用和维护中起着非常重要的指导作用。本文在简要介绍航空发动机故障诊断技术的基础上,详细地介绍了其实施的基本环节、方法和目前常用的几种新型的航空发动机故障诊断技术,展望了航空发动机故障诊断技术的发展前景。     

滑动弧等离子体强化燃烧技术在航空发动机中的研究进展

滑动弧等离子体强化燃烧技术是一种新型的强化燃烧技术。从航空发动机燃烧室点熄火边界拓宽的需求出发，阐述了 滑动弧强化燃烧的基本原理，分析了滑动弧等离子体通过化学效应和热效应2个方面强化燃烧的作用机制，介绍了滑动弧等离子体强化燃烧技术应用于航空发动机的潜在优势。从放电特性、数值仿真、强迫雾化和强化燃烧4个方面，分析了滑动弧强化燃烧的研究现状。针对滑动弧等离子体强化航空发动机燃烧技术的技术特点，给出了3种自由轨道式3维旋转滑动弧强化燃烧方案和1种固定轨道式滑动弧强化燃烧方案。以燃油喷嘴和文氏管放电方案为例，给出了旋转滑动弧强化燃烧的试验验证结果。对滑动弧等离子体强化燃烧技术在航空发动机上的实际应用进行了总结和展望。     

等离子体点火与助燃技术在航空发动机上的应用

等离子体点火与助燃技术是能源与动力领域的研究前沿。介绍了等离子体点火与助燃技术的研究背景和意义,分析了其基本原理,给出了常见的等离子体点火与助燃的类型,阐述了等离子体通过热强化、动力学强化与输运强化3种强化燃烧机制,利于点火助燃。针对国内外等离子体点火与助燃技术在航空发动机上的研究现状,提出了预燃式等离子体射流点火和旋转滑动弧助燃2种新型等离子体点火助燃方案,对等离子体点火与助燃技术在航空发动机上的实际应用进行了展望。     

MTU航空发动机公司为普惠齿轮传动涡扇发动机设计高速涡轮

据英国《飞行国际》2007年10月报道,以制造和修理军民用航空发动机为主要业务的德国MTU航空发动机公司将环境友好的航空发动机部件验证机(CLEAN)研究项目的技术应用到普惠公司的齿轮传动涡扇发动机(GTF)上,为其研发高速低压涡轮。     

离子注入技术在航空零件上的应用

介绍了离子注入技术的特点及其在航空零件、生物材料、模具和刀具等产品上的应用实例 ,着重叙述了成都发动机公司在航空发动机轴承和燃油泵上应用离子注入技术的成果