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3发动机教程
3 发动机
发动机
轴流压气机
离心压气机
燃烧室
燃气涡轮
动力涡轮
排气系统
减速器
传动轴与附件齿轮箱
发动机-概述
功能
发动机将燃油和空气中的能量转化为轴上的机械动力。
主要特征
类型:自由涡轮,通过外部轴进行前向传动
燃气发生器转速:52110RPM(100%) 旋转方向反时针(ACW)
动力涡轮转速:39095RPM(100%) 旋转方向顺时针(CW),标称转速41832RPM(107%)
输出轴转速:6000RPM(100%)旋转方向顺时针(CW),标称转速6409RPM(107%)
注意:以上旋转方向为从后向前看
主要部件
燃气发生器
轴流压气机
高压部分(离心压气机,燃烧室,涡轮)
动力涡轮
尾喷管
减速齿轮箱
传动轴与附件齿轮箱
发动机-描述
单元体划分
发动机由5个单元体组成:
1号单元体:传动轴与附件齿轮箱
2号单元体:轴流压气机
3号单元体:燃气发生器高压部分
4号单元体:动力涡轮
5号单元体:减速齿轮箱
注意1:单元体为一个部件,可以在维修车间更换(第二级维修),而不需要复杂的工具和特别的工艺。
每个单元体都有一个标识牌。发达机的标识牌安装在1号单元体保护套的左手边侧面。
注意2:某些附件随单元体一起提供。在培训手册中,这些部件的介绍在其所属系统的各个章节中。
发动机-工作原理
发动机将燃油和空气中的能量转化为轴上的机械动力。整个过程包括压缩,燃烧,膨胀,动力传输。
压缩
外界空气被一级轴流压气机和一级离心压气机压缩。该阶段的重要特征参数为空气流量、温度增加和增压比(约为8.2)。
燃烧
压缩空气进入燃烧室,和燃油混合,持续进行燃烧。压缩空气分为两路:一路用于燃烧,一路用于冷却。
该阶段的最显著特征是温度的上升(火焰温度约为2500℃,4532℉),压降损失约为4%。
膨胀
该阶段中,燃气温度和压力下降,而流动速度上升。燃气在燃气发生器涡轮处膨胀,释放能量,驱动压气机和附件。之后在动力涡轮中继续膨胀,将剩余能量用于驱动输出轴。动力涡轮之后,燃气通过尾喷管喷出,产生一定的残余推力。
动力传输
动力传输是通过一个减速齿轮箱和外部传输轴实现的。
发动机的参考站位为:
0- 外界空气
1- 进气道进口
2- 轴流压气机进口
2.4- 离心压气机进口
3- 离心压气机出口
4- 涡轮进口
4.5- 燃气涡轮出口
5- 动力涡轮出口
轴流压气机-概述
功能
轴流压气机实现第一级压缩,来为离心压气机增压。
位置
在发动机前面(轴流压气机部件构成了二号单元体)
主要特征
类型:单级轴流式
空气流量:
2S1:2.5kg/sec(5.5lbs/sec)
2S2:2.9kg/sec(6.4lbs/sec)
转速:N1:反时针
主要部件
旋转部件:空气进气锥、轴流压气机轮、轴、轴承、附件驱动轴
静止部件:扩压器、机匣
轴流压气机-描述
轴流压气机单元体(2号单元体)包括转动部件和静止部件。
转动部件
转动部件包括进气锥、轴流式压气机轮和附件驱动齿轮。
进气锥,由轻质合金制成,由螺栓固定在轴的前部。
压气机轮安装在轴上,为钛合金涡轮盘上安装实心叶片。
轴连接离心压气机和轴流压气机。它通过一个螺帽固定在锁紧螺栓上。
整个部件由两个轴承支撑:轴流式压气机尾部的球轴承和位于离心压气机前部柔性座中的球轴承。
附件驱动包括一个轴上的斜齿轮驱动一个垂直传动轴。
静止部件
静止部件包括扩压器和机匣。
扩压器(扩张-平直)焊接在机匣内部,有两排静叶,形成扩散通道。
机匣为钢质,容纳所有压气机部件。前安装法兰连接进气道,后法兰连接3号单元体。机匣的内部轮毂用于安装轴承。机匣上由突起,用于安装压气机放气活门。
单元体标识牌安装在机匣的顶部。
轴流式压气机-工作原理
轴流式压气机实现第一级压缩,为离心式压气机的工作提供增压。
压气机空气流量
外界空气,由进气道进入,经进气锥的引导,流过轴流式压气机叶片。空气向后排出,轴向速度增加。之后流经扩压器静叶。由于静叶的扩散通道,空气流速降低,压力升高。经过静叶的调整,空气流动方向变直,成为轴向,经过一个环形通道进入离心压气机。
注意:为了防止压气机喘振,特定工作条件下,有活门会向机外排出一定量空气。(压气机放气活门具体细节参考空气系统章节)。
离心压气机-概述
功能
由轴流压气机增压,实现第二级增压。出口的空气用于提供燃烧室燃烧。
位置
三号单元体前面
主要特征
类型:离心式
空气流量:2S1:2.5kg/sec(5.5lbs/sec) 2S2:2.9kg/sec(6.4lbs/sec)
转速:N1;反时针
主要部件
旋转部件:离心叶轮、轴、轴承
静止部件:扩压器、机匣
离心压气机-描述
离心压气机组件(3号单元体)包括转动部件和静止部件。
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