涡扇-18发动机

涡扇发动机的发展

涡扇发动机的发展

引子

涡扇发动机是喷气发动机的一个分枝，从血原关系上来说涡扇发动机应该算得上是涡喷发动的小弟弟。从结构上看，涡扇发动机只不过是在涡喷发动机之前（之后）加装了风扇而 已。然而正是这区区的几页风扇把涡喷发动机与涡扇发动机严格的区分开来。涡扇发动机这个“小弟弟”仗着自已身上的几页风扇也青出与蓝。

现代的军用战斗机要求越来越高的机动性能，较高的推重比能赋予战斗机很高的垂直机动能力和优异的水平加速性能。而且在战时，如果本方机场遭到了对方破坏，战斗机还可以利用大推力来减少飞机的起飞着陆距离。比如装备了F-100-PW-100的F-15A当已方机机的跑道遭到部分破坏时，F-15可以开全加力以不到300米的起飞滑跑距离起飞。在降落时可以用60度的迎角作低速平飞，在不用减速伞和反推力的情况下，只要500米的跑道就可以安全降落。

更高的推重比是每一个战斗机飞行员所梦寐以求的。但战斗机的推重比在很大和度上是受发动机所限--如果飞机发动机的推重比小于6一级的话，其飞机的空战推重比就很难达到1，如果强行提高飞机的推重比的话所设计的飞机将在航程、武器挂载、机体强度上付出相当大的代价。比如前苏联设计的苏-11战斗机使用了推重比为4.085的АЛ-

1. 涡扇发动机的优缺点 答：涡扇发动机的优点是：在高亚音速范围内, 和涡喷发动机相比较,涡扇发动机具有推力大, 推进效率高, 噪音低, 燃油消耗率低等特点。 涡扇发动机的缺点是

? 风扇直径大, 迎风面积大, 因而阻力大, 结构复杂 ? 涡扇发动机的速度特性不如涡喷发动机

? 涵道比较高时, 随飞行速度的增大, 推力很快下降, 因此, 涡扇发动

机只适用于高亚音速内飞行

2. 涡扇发动机的质量附加原理 答：质量附加原理：当发动机获得一定的机械能之后, 通过将这部分可用能的重新分配, 将内涵得到的一部分能量传递给外涵, 以增加发动机的总空气流量, 降低其排气速度, 降低噪音, 在一定的飞行速度内, 增大发动机的推力, 降低燃油消耗率。

3. 为什么说航空燃气轮机既是热机又是推进器？

答:燃气涡轮发动机是将燃油燃烧释放出的热能转变为机械能的装置。它既是热机又是推进器，因为它是由高速流过发动机的燃气对发动机的反作用力来推动飞机运动的一种热机.

4. 离心式压气机由哪些部件组成，各部件是如何工作的？

答：导风轮, 工作叶轮, 扩压器, 集气管等部分组成

导风轮：安装在叶轮的进口处，其通道是收敛形的 使气流拐弯并以一定

中国军用涡扇发动机 WS-9（秦岭）涡扇发动机 Al-222-25 发动机 RD-93发动机 AL-31FN发动机 WS10（太行）发动机 WS13（泰山）发动机 WS15（峨眉）发动机 D-30KP-2发动机 WS18发动机 WS20发动机 WS-9（秦岭）涡扇发动机

技术数据

最大直径（mm） 1095

长度（mm） 5211 质量（kg） 1527 最大加力推力（daN） 9800 中间推力（daN） 6370 加力耗油率（kg/daN/h） 2.02 耗油率（kg/daN/h） 0.67 推重比 6.55

空气流量（kg/s） 96.9

涵道比 0.62 总增压比 21.5 涡轮进口温度（K） 1550 装备： 歼轰7/7A/7B

Al-222-25发动机

技术数据

长度: 1,960 mm（77.17 in） 直径: 640 mm（25.20 in）

净重: 440 kg（970.03 lb）于基本配置 560 kg（1,234.59 lb）于加力配置 最大推力:2520kgf/24.7kN（

V2500发动机油门杆位置显示丢失

第1章 V2500航空发动机简介

V2500是先进的双转子、轴流式、高涵道比涡轮风扇航空发动机，由国际航空发动机公司（IAE）设计生产。该发动机适用于中程和短程客机，它的推力在22000lbf~33000lbf之间，专门为空客公司的A319.、A320、A321以及麦道公司的MD-90飞机设计。由于V2500发动机具有更高的可靠性和效率，同时还具有较低的噪音和废气排放，符合环保的理念。因此A320飞机的客户大多选装V2500发动机。到目前为止，V2500发动机的累计飞行小时数已经达到4000万飞行小时，已交付发动机达2600台，固定订单和意向订单达5000台。

V2500发动机的低压转子包括1级风扇,4级低压压气机，5级低压涡轮；高压转子包括10级高压压气机和2级高压涡轮。其燃烧室为环形燃烧室。

1.1 研制概况

上世纪70年代中期，出于航空公司对130~150座级飞机的需求，各大发动机制造商开始酝酿10~15t推力的先进涡轮风扇发动机

1983年9月，美国普拉特·惠特尼公司(P&W)，英国罗尔斯·罗伊斯公司(R·R)，日本航空发动机公司(JAZC)，联邦德国的MTU公司和意大利的菲亚特公司联合组成了国

1. 发动机检查 1.1. 外部检查 1.1.1. 发动机左侧

滑油加油口门.............................................................. 关闭 发动机包皮及其锁机构 ............................................... 无损伤、关闭、锁定 反推门......................................................................... 无损伤、关闭、锁定

放泄口......................................................................... 无渗漏超标（见下页和附录3、5）

加滑油及加油口门检查

TSM TASK 79-00-00-810-833

The Electrical Master Chip Detector indication is popped out - Engine 1

正常杂质

处理方法： 清洁主磁堵

复位主磁堵指示器

任何尺寸超过0.02 in. (0.5 mm) 的杂质均不能接受

不正常杂

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

发 动 机

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

MC11/13发动机优势介绍二〇一二年十二月

中国重汽销售部2013年商务大会

英文单词Diesel(柴油)——是为了纪念德国著名工程 师鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)而以其名字命名的。 鲁道夫·狄塞尔在1897年为奥格斯堡机械工厂(MAN的前身) 制造了世界上第一台功性能优异的柴油发动机，后来此类动 力系统就被命名为——狄塞尔机。 MAN股份公司是总部位于慕尼黑的商用车、机器设备制 造商，世界500强，旗下的MAN商用车股份公司是世界上数一 数二的重型卡车制造商。 旗下生产的D20、D26发动机是MAN公司21世纪设计的新 型发动机，其技术水平在重卡领域里处于世界最先进的水平， 于2005年正式投放市场。其最大功率540Ps,最大扭矩 2500N.M,可以达到欧Ⅳ和欧V的排放。使用寿命高达150万 公里以上。通过实验和实际的使用证明MAN发动机在外特 性的低油耗曲线更广，因此，整车油耗更低。

MAN公司起源：

中国重汽销售部2013年商务大会

世界一流产品——MAN发动机概述2009年7月15日，中国重汽(香港)有限公司与德国MAN公 司签署合作协议。根据协议,MAN将其先进的卡车和发动机技 术以独占许可的方式在中国

MC11/13发动机优势介绍二〇一二年十二月

中国重汽销售部2013年商务大会

英文单词Diesel(柴油)——是为了纪念德国著名工程 师鲁道夫·狄塞尔(Rudolf Diesel)而以其名字命名的。 鲁道夫·狄塞尔在1897年为奥格斯堡机械工厂(MAN的前身) 制造了世界上第一台功性能优异的柴油发动机，后来此类动 力系统就被命名为——狄塞尔机。 MAN股份公司是总部位于慕尼黑的商用车、机器设备制 造商，世界500强，旗下的MAN商用车股份公司是世界上数一 数二的重型卡车制造商。 旗下生产的D20、D26发动机是MAN公司21世纪设计的新 型发动机，其技术水平在重卡领域里处于世界最先进的水平， 于2005年正式投放市场。其最大功率540Ps,最大扭矩 2500N.M,可以达到欧Ⅳ和欧V的排放。使用寿命高达150万 公里以上。通过实验和实际的使用证明MAN发动机在外特 性的低油耗曲线更广，因此，整车油耗更低。

MAN公司起源：

中国重汽销售部2013年商务大会

世界一流产品——MAN发动机概述2009年7月15日，中国重汽(香港)有限公司与德国MAN公 司签署合作协议。根据协议,MAN将其先进的卡车和发动机技 术以独占许可的方式在中国

发动机原理

第六章

发动机特性曲线的意义 答：特性用曲线表示称为特性曲线，它是评价发动机的性能的一种简单的\\方便\\必不可少的形式。根据各种特性曲线，可以合理地选用发动机，并能更有效地利用它。了解形成特性曲线的原因以及影响它变化的因素，就可以按需要方向改造它，使发动机性能进一步提高，并设法满足使用要求。

什么是发动机的负荷特性和速度特性？

答：负荷特性：指发动机转速不变，其经济性指标随负荷（可用功率Pe、扭矩Ttq或平均有效压力pme表示）而变化的关系； 汽油机的负荷特性：汽油机保持某一转速不变，而逐渐改变节气门开度，每小时耗油量B 和耗油率be随负荷（Pe 、 Ttq、pme）变化的关系称为汽油机负荷特性；

柴油机的负荷特性：柴油机保持某一转速不变，而移动喷油泵齿条或拉杆位置，改变每循环供油量Δb时，每小时耗油量B 和耗油率be随功率Pe（或转矩Ttq、平均有效压力pme）变化的关系称为柴油机负荷特性；

速度特性：发动机性能指标随转速变化的关系称为速度特性 ；

汽油机速度特性：汽油机节气门（油门）开度固定不动，其有效功率Pe、转矩Ttq、耗油率be、每小时耗油量B 等随转速变化的关系称为汽油机速度特性；

柴油机速度特性：喷油泵的油量