高涵道比涡扇发动机发展研究

《高涵道比涡扇发动机发展研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、目录摘要…………………………………………………………………关键词………………………………………………………………第一章高涵道比涡扇发动机发展历程……………………………第二章高涵道比涡扇发动机发展特点…………………………第三章高涵道比涡扇发动机的改进衍生………………………第四章结束语………………………………………………………致谢…………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………20高涵道比涡扇发动机发展研究航空装备工程系发动机0701班蒙正猛指导老师：贾斯法摘要:高涵道比涡扇发动机是指涵道比4以上的涡扇发动机。由于大涵道比涡

2、扇发动机的耗油率低、噪声小，被广泛用于大型民用和军用运输机以及其他大型亚声速飞机。世界上第一种高涵道比涡扇发动机是1969年10月定型的美国通用电气公司TF39-GE-1A，涵道比为8，起飞推力近20000daN，用于C-5A军用远程战略运输机。大推力的高涵道比涡扇发动机的出现推动了巨型宽体客机的诞生，1970年1月，涵道比为5.2的普惠公司JT9D-3涡扇发动机装备波音747-100宽体客机投入使用。从此，高涵道比涡扇发动机开始在民用领域获得大量使用，成为民用发动机市场的主角，其技术也迅速发展。一些新研制的或老型号军用运输机的升级也纷纷采用民用高涵道比涡扇发动机改型。关键词：

3、高涵道比涡扇发动机发展历程发展特点改进衍生20第一章高涵道比涡扇发动机发展历程（a）宽体，大型，远程飞机要求发展高涵道比发动机。1970年1月，世界上第一型采用高涵道比涡轮风扇发动机的宽体客机波音747投入运营，不仅开创了民用航空史上新的篇章，而且将航空发动机的发展历程推到一个崭新的阶段——高涵道比涡轮风扇发动机时代。从此，不仅所有新研制的干线客机均采用了高涵道比涡扇发动机；而且一些老的客机，也用高涵道比涡扇发动机取代了原来使用的低涵道比涡扇发动机。在最近十余年时间中，支线客机也逐渐采用高涵道比涡扇发动机，我国正在研制的ARJ21支线客机就采用了CF34-10发动机。波音公司与

4、空中客车公司在近40年的时间内，发展了十余种载客量不同，航程各异的双发与四发干线客机，在各种客机中，又各自发展了载客量与航程各异的序列飞机，因此，自上世纪70年代初至今已有各型干线客机50～60种。为了满足这些客机的需要，世界上各大发动机公司发展了几十型高涵道比涡扇发动机，按推力级的大小来分，可分为为五个推力级：1)小推力级（89～134kN）、2)中推力级（170～190kN）、3)大推力级（230～260kN）、4)超大推力级（300～320kN）5)特大推力级（330～454kN）。20新形势下，发动机则向低成本、低污染（低噪声与低排放）与更高可靠性的方向发展，以适应为新

5、世纪研制的豪华、舒适与经济的新型客机的需要。在这些发动机中有：1)用于A380的GP7200与Trent900发动机，其推力为310～340kN；2)用于A340-500与A340-600的Trent500发动机，其推力约为250kN；3)用于波音787的Trent1000及GEnx，其推力为250～330kN。发动机推力的大小是按飞机要求而定的，大推力的发动机并不一定是性能最好的发动机。大推力发动机具有零件尺寸大、加工量大、试验设施要求高等特点，会增加研制难度。而小推力的发动机，在同样的设计水平下研制要容易些，研制经费少，周期短。纵观从上世纪70年代初投入使用的到2008年投

6、入使用的高涵道比涡扇发动机，按照发动机所采用的循环参数与设计技术，大致可分为以下几个阶段:（1）初期阶段：2020世纪70年代初至80年代中。发动机总压比低，约为22～30，涵道比约为4.2～5.0，主要用于波音747-200/-300,L1011，DC-10,波音757等客机。这类发动机，基本采用了常规的设计技术、材料与制造工艺。（2）中期阶段：20世纪80年代初至90年代初。发动机总压比约为28～34,涵道比约为5.0～6.0，主要用于波音747-400,波音767等飞机上。此时的发动机在设计技术、材料、工艺以及调节器上均有较大的改进，例如叶型设计已由二维逐渐向准三维、全三

7、维发展；整体焊接的压气机转子取代了螺栓连接的结构；定向结晶、单晶材料涡轮叶片以及粉末冶金的涡轮盘广泛被采用；全功能数字式燃油调节器FADEC取代了传统的燃油调节器等。（3）近期阶段：2090年代初至90年代末。发动机总压比约为34～40，涵道比约为6.0～8.0，主要用于A330、A340、波音777和波音A321等飞机上。此阶段的发动机采取了许多提高部件效率的措施，例如风扇、高压压气机与涡轮的叶片全部采用全三维设计，且风扇叶片由减振突肩的大展弦比设计改为无突肩小展弦比（宽弦）设计；为减轻风