某型单转子涡轮喷气式发动机加力扩散器车架设计概述

周鑫

中国商飞上海飞机客户服务有限公司 200241

摘要：为了实现中华民族的伟大复兴，中国梦强军梦战略目标的完成，本着更好的修理好飞机，保障飞行安全，来实现航修报国，建立强大的人民空军的愿望，本文关于设计简单实用、操作方便的发动机加力扩散器安装车架，以此来减少人为的因素差错的可能性，提高生产效率。　　

关键词：航修报国；加力扩散器；生产效率 　　

自从飞机问世以来的几十年中，发动机得到了迅速的发展，从早期的低速飞 机上使用的活塞式发动机，到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机，还有 运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等，航空发动机是飞机的心脏，是飞机性能的决定因素之一。我国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来的，从最初的仿制、改进、改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机，走过了一条布满荆棘的发展道路。下面讲简单介绍某型单转子涡轮喷气式发动机加力扩散器车架设计过程。

1 航空发动机类型

1.1活塞式航空发动机

活塞式航空发动机是早期在飞机或直升机上应用的航空发动机，用于带动螺旋桨或旋翼。大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。

1.2燃气涡轮发动机
　　燃气涡轮发动机这种发动机应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机，都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机；涡轮轴发动机主要用作直升机的动力；涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机；涡轮喷气发动机主要用于超音速飞机。

1.3冲压发动机
　　冲压发动机其特点是无压气机和燃气涡轮，进入燃烧室的空气利用高速飞行时的冲压作用增压。它构造简单、推力大，特别适用于高速高空飞行。由于不能自行起动和低速下性能欠佳，限制了应用范围，仅用在导弹和空中发射的靶弹上。
2 航空发动机的发展趋势

发动机研究和发展工作的特点是技术难度大、耗资多、周期长，发动机对飞机的性能以及飞机研制的成败和进度有着决定性的影响，而且发动机技术具有良好的军民两用特性，对国防和国民经济有重要意义。因此，世界上几个能独立研制先进航空发动机的国家无不将优先发展航空发动机作为国策，将发动机技术列为国家和国防关键技术，给予大量的投资，保证发动机相对独立地领先发展，并严格禁止关键技术出口。一些航空发动机后起工业国家也已制订了重大的技术发展计划，试图建立独立研制或参与国际合作研制先进航空发动机的能力。为满足21世纪各种航空器发展的要求，航空发达国家从二十世纪80年代末开始实施新的涡轮发动机技术发展计划，所取得的阶段成果已经成功地用于一些在役发动机的改进改型和新型号研制，目前正处于最终目标的验证阶段。鉴于计划的成功实施和发动机对航空发展产生的重要作用，有的国家已经拟订了进一步的发动机技术发展计划。新计划在继续提高能力的同时更强调降低成本，其目标是从XX年到XX年使以发动机能力（推重比/耗油率）与全寿命期成本之比来度量的经济承受性提高到10倍。在高超声速推进方面，重点发展超声速燃烧冲压发动机和脉冲爆震波发动机。
其他一些新概念发动机和新能源发动机也在探索之中，如以微机电技术为基础的微型无人机用超微型涡轮发动机和多电发动机，以及液氢燃料、燃料电池、太阳能和微波能等新能源动力。目前,航空发动机的发展趋势为发展推重比为15~20的发动机。

3 航空发动机加力燃烧室作用及其构成
3.1航空发动机加力燃烧室的作用
　　飞机在起飞时，为了缩短滑跑距离；飞行中，为了增大平飞速度、上升率和升限，提高飞机的起动性能，以利于掌握空战中的主动权，都需要发动机提供更大的推力。但是，当发动机处于最大工作状态后，要继续增加推力，却受到发动机转速和涡轮前燃气温度的限制。为了解决这个矛盾，某型单转子涡轮喷气式发动机上采用在涡轮后再一次喷入燃料，利用燃气中剩余的氧气进行再一次燃烧的办法，来增大发动机的推力，改善飞机的机动性能。加力燃烧室就是供发动机加力时，再一次喷入燃料进行燃烧，以增大气体作功本领的部件。
　　加力燃烧室与燃烧室的工作过程中，均存在着气流速度大与稳定燃烧、稳定燃烧与发动机工作安全着两个矛盾。加力燃烧室与燃烧室相比较，燃料与燃气的混合、燃烧是在流速更大（达320米/秒），温度更高（约901°k）和压力更低（约为1.81公斤/平方厘米）的燃气（其中有四分之一左右为废气）中进行的。为了保障发动机可靠工作，要求在高空加力时能可靠点燃加力燃烧室内的混合气；能有效的隔热，以免高温燃气损坏其它机件；各组成部分及固定处应当有足够的强度、刚度。使用中，加力燃烧室的拆装机会很多，所以，还必须拆装方便，便于维护。

4 航空发动机加力扩散器车架设计

4.1车架设计的基本要求

车架是一种辅助工具。它分为移动型和固定型。移动性的车架便于机动。在飞机制造或维修企业，对车架的环境要求较高，同时工位也比较的大。所以在设计当中必须要考虑到车架的经济适用、效率和空间占用大小。随着现代企业的不断改善，工厂的现场管理理念和方法也在不断改进，6S是一种执行力的企业文化，作用是提高效率，保证质量，使工作环境整洁有序，预防为主，保证安全。　　　　

4.2发动机加力扩散器车架的设计方案及选定

（1）“悬挂式”加力扩散器车架

“悬挂式”加力扩散器车架制作简单，成本低，用于简单的操作。悬挂式车架一般固定在一个简单的支架上，加力扩散器在悬挂式车架上非常灵活，但在拆装时零部件容易掉在地上，而且太过于灵活，在拆装螺母是不是很方便。　　

（2）“旋转式”加力扩散器车架
　　“旋转式”加力扩散器车架基本构造是安装座、螺纹杆和底座。安装座可以在螺纹杆上水平旋转，加力扩散器安装在安装座上，这样可以使加力扩散器有一个很稳定的平台，而且水平方向旋转很方便，在拆装时也比较灵活。而且螺纹杆可以调节高度，符合人体工程学，工作人员可以调节舒适的高度，减轻人体疲劳，防止人为差错。

5 结语　　

航空发动机加力扩散器是飞机上一重要附件，能否对其行定期检查和排故是保证飞行安全的一大重要影响因素，对于加力扩散器的分解和装配，操作人员应该了解分解和装配的要求、注意事项以及工艺规程，熟练加力扩散器的构造。一个好的车架能够给操作人员带来许多方便，但是对于加力扩散器的拆装还是需要我们操作者来进行，所以在配备了使用方便的车架后，我们还需要仔细、认真的对待航修事业，为我国的航修事业奉献自己的微薄之力。

参考文献

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