航空发动机装配与维修-第一节教学讲义.pptx

航空发动机装配与修理第一章 概述第一节 航空发动机的现状与发展航空发动机是飞机的动力装置，其工作条件为高温高压，异常恶劣，工作具备条件为无故障、耐久性和安全性。航空发动机的研制、维护和修理涉及材料学科、制造修理工艺、检测技术和管理。所以航空产业是一项专业技术，高科技的综合技术产品。一、目前的发展趋势衡量发动机技术先进性重要指标：①推重比 70~80年代，加力涡扇推重比为8，F100，F110等②涡轮前燃气温度F110为1728K T3温度的提高需要依靠耐高温的材料和先进的冷却技术来保证二、材料工艺技术的地位和作用航空动力的特点： 航空动力在“高温、高压、高转速、高负荷”条件下工作 要求高可靠、长寿命、低油耗、低成本、易维护 航空动力技术复杂，是多学科、综合性、高科技系统工程 二、材料工艺技术的地位和作用材料工艺技术的地位和作用： 材料工艺是航空发动机的基础和先导技术 材料和制造工艺是航空发动机性能提高的基础 材料和工艺技术的发展促进了航空发动机的更新换代 材料工艺是航空发动机的基础和先导技术 材料和工艺技术的发展促进了航空发动机更新换代 第一、二代发动机的主要结构件均为金属材料 第三代发动机开始应用复合材料及先进的工艺技术 第四代发动机广泛应用复合材料及先进的工艺技术 高温陶瓷和C-C复合材料燃烧室、涡轮和喷管等高温部件 树脂类复合材料风扇机匣 粉末冶金高压压气机盘 高温钛合金压气机叶片、机匣、作动筒、油管 双性能热处理涡轮盘 单晶涡轮叶片 金属间化合物喷管调节片 材料和制造工艺是航空发动机性能提高的基础 结构减重 %对航空发动机来说，性能的改进1/2靠材料。材料/工艺与冷却结构对涡轮进口温度的影响 1950K(涂层50-100K)? 冷却降温? 材料耐温1650K1450K1200K无冷却锻件对流+气膜定向结晶冲击+对流+发散单晶叶片超冷、铸冷第三代单晶衡量发动机技术先进性重要指标：③高增压比此项技术要求压气机部件有较高的级间增压比、大喘振裕度和轻重量WP7，π=9F100-PW-119， π=33.6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。第四代推重比10发动机的主要材料工艺阻燃钛合金压气机机匣等，减重10％涡轮叶片，T4*提高50~100℃，寿命提高2～3倍浮动壁燃烧室钛合金压气机叶片及轮盘，减重20％高能焊接技术和先进涂层，可显著提高结构效率和疲劳寿命涡轮盘和压气机盘，减重10％，寿命延长1倍整体叶盘减重20％～30％，提高气动效率0.1～0.2%钛合金空心风扇叶片抗震及减重效果显著多斜孔冷却结构（加力隔热屏）我国航空发动机 “三步走”的发展战略：20年攀登三个技术台阶抓紧研制FWS-10第三代发动机积极开展推重比10的第四代发动机的研究和发展着手组织推重比12～15的先进航空发动机的基础研究三、新一代航空动力材料工艺技术需求美国IHPTET和VAATE计划，西欧ACME和AMET计划等，列出许多新材料、新结构研究和验证项目 有机复合材料机匣 Ti2AlNb压气机转子叶片 CMC碳化硅复合材料涡轮导向器 CMSX－4单晶涡轮叶片＋NF3粉末盘整体涡轮 CMC和C/C复合材料涡轮转子 γ－TiAl扩压器和陶瓷复合材料全环燃烧室等 部分成果有望用于新一代推重比15～20发动机推重比15 ～20发动机主要技术参数和特征压气机出口温度900～1000K风扇出口温度500～650K燃烧室出口燃气温度2100～2200K 1级风扇+1级高压轴驱动的增压级+3级高压压气机 高温升、长寿命、浮壁燃烧室 两级对转超级冷却/铸冷涡轮 超短加力燃烧室 推力矢量喷管 第二节 航空修理工厂介绍航空发动机的工作条件：磨损、腐蚀、振动、疲劳、高温、高速和高压性能会发生偏离，比如零件损坏、老化、断裂和漏油等故障，故必须定期维修。维护：定期对发动机进行检查、清洁、准备以保证飞行安全。修理：当维修不能排除故障，必须返回工厂进行分解、排故、检查和试验，合格后再出厂。贵州5707，成都5701、5719，陕西5702 ，长沙5712 ，襄樊5713，安徽芜湖 5720中国主要民航发动机维修企业维修能力表 企业名称维修型号维修级别年维修能力珠海摩天宇航空发动机维修工程公司CFM56、CF-34和V2500系列B4150台四川斯奈克玛发动机维修工程公司CFM56系列B230台上海普惠发动机维修工程公司CFM56系列B3300台GE发动机服务公司(厦门)CFM56系列和CF6B267台厦门新科宇航科技有限公司B4300台北京飞机维修工程公司CFM56系列、JT8D、PW4000和RB211B370台CDAVTC一、修理厂的任务1，排故恢复可靠性：翻修后使发动机达到拟新状态。翻修的三个性质：①拆开性：航发的结构性较