弹用涡轮发动机燃烧室的发展与未来关键技术研究

介绍了弹用涡轮发动机所用燃烧室的结构及内流场特点,并估算了国外弹用涡轮发动机燃烧室的基本性能参数;对目前弹用涡轮发动机燃烧室性能水平及存在的问题进行了分析;结合目前航空用高性能涡轮发动机的发展趋势以及弹用涡轮发动机自身特点,提出了高性能弹用涡轮发动机燃烧室的关键技术。     

多级涡轮级间燃烧室发动机与常规涡轮喷气发动机性能对比研究

为了对比分析多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能,文中分别计算分析了多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机性能参数的变化规律,并对配装相同参数的多级涡轮级间燃烧室发动机和常规涡轮喷气发动机的某型超音速导弹进行了飞行性能模拟。结果表明:多级涡轮级间燃烧室发动机具有比常规涡轮喷气发动机更大的推力和更高的Ma数飞行范围。与常规涡轮喷气发动机动力装置相比,配装多级涡轮级间燃烧室发动机的某型超音速导弹沿给定的飞行轨迹飞行时,加速度更大,飞行时间更短,剩余质量比更高,巡航距离更长,飞行性能优势明显。     

循环参数对涡轮级间燃烧室发动机性能影响

文中采用变比热部件法建立了某型涡轮级间燃烧室发动机性能仿真程序,对比分析了风扇增压比、高压压气机增压比、涵道比、涡轮前温度等主要循环参数对涡轮级问燃烧室发动机和常规发动机性能参数的影响.结果表明:这些循环参数变化时,涡轮级问燃烧室发动机单位推力增长幅度较大,耗油率性能变化曲线趋于平缓,发动机综合性能提升,循环参数的可供选择范围变宽.     

小型涡轮发动机红外隐身技术

对红外隐身技术在小型涡轮发动机上的可行性进行了分析,适合小型涡轮发动机红外隐身技术有:采用涡扇发动机、异型喷管、壁面冷却技术等。对小型涡轮发动机红外隐身设计需要突破的低损失高效掺混技术、壁面冷却设计技术、红外隐身效能评估等技术进行了论述,以实现集气动、红外、结构一体化隐身喷管设计。最后对小型涡轮发动机红外隐身技术发展趋势进行了阐述。     

全球快讯

法国研发微型无人机用燃气涡轮发动机 目前,法国国家航空空间研究院（ONERA）试验了一种用于微型燃气涡轮发动机的微型燃烧室,这种燃烧室的容积不足10mm^3,而将装备该无人机的微型涡轮发动机的直径和高度均为20mm。该微型燃气涡轮发动机可能将于2010年前制造,并将作为翼展为20cm的微型无人机的动力装置．     

用于天地往返推进系统的单晶高温合金

60年代中期有人认为把单晶高温合金作为有发展前途的工程材料,首先用在飞机气体涡轮发动机。虽然80年代初之后这种材料才大量用于飞机发动机涡轮叶片,但累计飞行时数已达数千万小时。航天飞机主发动机(SSME)及将来的天地往返推进系统,对涡轮叶片产生苛刻的工作条件,由于各种潜在的破坏方式的影响,使得叶片破坏比飞机气体涡轮更为严重。本文还将讨论单晶高温合金的一些研究工作,旨在评价该合金用于 SSME和先进火箭发动机涡轮泵涡轮叶片的潜力。     

微小型发动机涡轮气动设计研究

通过详细分析小型发动机涡轮部件工作环境特点和设计要求,总结了小型发动机涡轮的气动设计准则,探讨了微小型发动机设计思路和方法,并在此基础上,成功设计出了一台满足总体性能要求的推力为100daN量级的微小发动机涡轮部件。通过对涡轮地面设计点进行三维数值模拟和不同转速特性线的计算发现,该涡轮不但在设计点处有较高的效率,在各转速下的工作点都能保持较高的效率。     

固体推进剂涡轮喷水发动机工作性能研究

研究了固体推进剂涡轮喷水发动机的工作原理和热功转换过程,分析了轴流水泵的空化特性,计算了发动机热功转换效率和推进效率,获得了典型工作条件下的发动机性能参数。结果表明,轴流水泵抗空化性能明显优于传统推进器,合理设计发动机工作参数,可以实现燃气涡轮与轴流水泵的匹配运行,为开展固体推进剂涡轮喷水发动机研究提供参考。     

航天运输用高超音速吸气式推进系统

简述了先进航天运输系统用高超音速吸气式推进系统,对研究的每一种推进系统,都给出了它们的构型、循环图及简短的应用评估.为提高说明效果,将推进系统分为4大类:涡轮冲压发动机、涡轮火箭发动机,火箭冲压发动机和涡轮冲压火箭发动机。基于其循环图和工作特性,试图找到适用于单级入轨和两级入轨航天运输系统的最好的发动机.     

液体火箭发动机涡轮泵轴承支承刚度及轴向位置对转子系统临界转速的影响

临界转速是液体火箭发动机涡轮泵转子系统的主要动力特性参数之一,随着转子系统工作转速的不断提高,临界转速对保证发动机安全可靠运行至关重要。建立涡轮泵转子系统的动力学模型,计算其临界转速,分别研究泵端和涡轮端轴承支承刚度和轴向位置对临界转速的影响,为液体火箭发动机涡轮泵转子系统结构设计、诊断与维护提供理论依据。     

电动增压器对柴油发动机低速稳态性能的影响

相比于涡轮增压,电动复合增压技术可以提高发动机进气流量和进气响应。通过研究电动增压器转速对发动机扭矩、空燃比和经济性的影响,得出外特性工况下电动增压器的最佳工作点。基于废气涡轮增压器功率、进气功率和燃烧效率,对电动复合增压发动机进行性能仿真,并将电动复合增压发动机与原机进行性能对比。结果表明：电动复合增压系统可以有效提升发动机低速大扭矩区域的工作性能,发动机低速大扭矩区域增加约18%,油耗在220 g/(kW·h)以下区域增加约16.7%;在指示功率增量中,动力循环功增量远大于增压功率提升;增压功率增量主要由废气涡轮增压器的增压功率提升组成;废气涡轮焓降功率提升是废气涡轮增压功率提升的主因。     

航空涡轮发动机基础知识讲解

航空涡轮发动机是由压气机、燃烧室和涡轮三个核心部件及进气装置、尾喷口和其他一些发动机附属设备比如燃油调节器、起动装置等组成的。其中，压气机、燃烧室和涡轮三大核心部件构成我们所说的“核心机”。每个部件的研制都要克服巨大的技术困难，因而航空涡轮发动机是真正的高科技产品，其研制水平是一个国家综合国力的集中体现，     

航天飞机主发动机高压涡轮泵工作寿命的改进

当前航天飞机主发动机第一阶段发动机已经验证在高达104％额定功率下具有极好的飞行性能。早期在109％额定功率下作的鉴定试验表明,高压涡轮泵的工作寿命受到一定限制。第二阶段发动机研制计划自1983年以来一直在进行着,旨在提高工作寿命并提供附加余量。本文中介绍了航天飞机主发动机第一阶段发动机的研制历史和第二阶段发动机的设计和结果,以及高压涡轮泵工作寿命极限及其需大量维护的关键部件的验证情况,并概述了第二阶段发动机的设计改进、基本分析和试验结果。此外,在本文中还讨论了正式的鉴定试验计划。高压燃料涡轮泵已作了改进,以便减低涡轮工作温度,延长一、二级涡轮叶片的工作寿命并减小金属板维护工作量。高压氧化剂涡轮泵也作了改进,以便改进轴承工作寿命并消除次同步旋转问題。对于这些改进以及为了快速评估其优点而设计和使用的专用仪表都作了详细讨论。     

某型弹用发动机高压涡轮叶片断裂故障模式影响分析

针对某型弹用发动机试样研制阶段的地面、飞行试验各阶段中可能发生的各种故障模式、发生故障的原因及其对发动机工作过程和飞行试验的影响进行分析,列出该型发动机试样研制阶段的FMEA表.对发动机高压涡轮叶片可能潜在的断裂故障模式做出FMEA分析.同时基于发动机残骸分解检查、高压涡轮转子叶片断口分析、发动机性能计算、控制系统工作分析、发动机工作寿命分析,对故障发生的原因和机理进行研究,形成飞行试验中某发动机高压涡轮叶片断裂故障发生的原因及结论.     

高马赫数涡轮发动机技术研究

对高马赫数涡轮发动机国外发展情况进行了跟踪,简要介绍了几种典型方案,并对技术途径进行了归纳,对发展趋势进行了分析。研究表明,高马赫数涡轮发动机宽范围高效工作需采用组合循环、变几何、宽范围压气机、高温涡轮、先进热管理、可调尾喷管、燃油润滑、燃油冷却技术、新型耐高温材料等技术,当前应优先发展一次性Ma=3.0+高马赫数涡轮发动机。     

用于1吨推力级火箭发动机的小型液氧、液氢涡轮泵

本文叙述用于1吨推力级火箭发动机的小型液氧和液氢涡轮泵的设计、制造和试验工作。为应用于膨胀循环的火箭发动机,涡轮泵是单轴型的。涡轮泵的研制工作已于1981年开始,到1983年3月就圆满结束。     

航天飞机主发动机将延长使用寿命

迄今,航天飞机进行过11次飞行任务,在各次飞行中主发动机性能良好,达到预期的效果,POGO也得到控制。但是,航宇局认为,主发动机,特别是液氢涡轮泵和液氧涡轮泵的寿命需要延长。到目前为止,主发动机的制造商——洛克达因公司在航天飞机每次飞行后都要对主发动机进行检查.涡轮泵组件有时需要更换,有时经过数次飞行     

清洗对涡轴发动机性能恢复的影响

以某型涡轴发动机为研究对象,建立了涡轴发动机部件级性能仿真模型,根据清洗前后压气机性能参数的数据,计算得出发动机的总体性能的变化情况,分析发动机总体性能恢复的规律。结果表明:清洗后,发动机燃气涡轮前总温、燃气涡轮后总温和耗油率显著降低,轴功率和扭矩显著提高。     

氢氧火箭发动机涡轮泵支撑结构随机振动分析对比

在以往发动机涡轮泵支撑结构设计经验基础上,参考各型号发动机的相关结构确定出便于计算且相对简化的铰接与焊接涡轮泵支撑结构,简化后的结构相互之间更具可比性,可更直观地计算出两种结构在随机振动环境中的优劣。最后得出随机振动环境中基于关节轴承形式的铰接涡轮泵支撑结构更具优势的结论,可在氢氧火箭发动机中推广使用。     

新的微型涡轮发动机制造商

最近成立的美国涡轮技术股份有限公司声称,它的直径不到12.7cm、长度不够46cm、质量不足4.5kg的MAT-22发动机是世界上最小的涡轮喷气发动机。该发动机有两级轴流式压气机。涡轮技术股份有限公司强调说,MAT-22不是辅助动力装置(APU),也不是涡轮增压器,而是一种具有适航能力的能提供8kg推力的真实发动机。该公司现正在制造20台