航空涡轮轴发动机构型项选择

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1、航空涡轮轴发动机构型项选择　　摘要：航空燃气涡轮轴发动机是一个复杂的系统工程。文章介绍了按照构型管理和产品结构模块化的相关思想，对航空燃气涡轮轴发动机构型项进行划分，简化发动机管理的过程。　　关键词：涡轮轴发动机；构型管理；构型项　　航空涡轮轴发动机的特点是结构复杂、零部件数目众多，而且是一个复杂的系统工程。传统的发动机产品结构层次多，嵌套太多，给发动机的更改控制带来极大难度，因此，需要对发动机产品结构进行改造，按照构型管理的理念，划分构型项。　　1构型管理的基本功能　　构型管理也称为技术状态管理，是产品在全寿命周期内，为确立和维持产品的功

2、能特性、物理特性和产品需求、技术状态文件规定保持一致的活动[1]。构型管理由5个部分组成：构型验证和审核、构型管理计划编制及管理、构型标识、构型更改管理、构型状态纪实。　　2构型项的定义　　构型项，Configurationitem（CI），作为构型管理的基本单元，是指能满足最终使用功能、并被指定作为单个实体进行构型管理的硬件、软件或其集合体，或其中一个离散的部分[1]。　　发动机产品划分为若干构型项，并进行构型标识，每个构型项由零部件、系统等组成。构型项的划分，要使得发动机产品结构扁平化，要有利于发动机产品数据的管理和控制。一个发动机产品

3、究竟分解为多少层次，与产品的复杂程度有关，一般最多4～6层[2]。　　2.1构型项选择过程　　构型项的选定是一个逐步完善的过程。构型项的选择在论证初步总体技术方案时就需要?⒍?，随着发动机总体技术方案的完善，一步步的细化构型项的选择。　　2.2构型项选择方式和标准　　构型项选择过程一般分为：建立产品结构，确立构型项，确立关联内容。构型项的选择，在工作实践中很依赖工程设计人员的经验判断，一般情况下，选择构型项需要综合考虑以下几方面：　　（1）物理特性和功能特性独立的零组件。　　（2）系统的成附件。　　（3）客户提出的需求方案。　　（4）更改不

4、频繁的组件。　　构型项的选择还要考虑发动机的安装过程，要有利于发动机的分解装配，还要便于发动机零部件的管理，如点火系统，一般包括点火器、点火电缆及点火的电咀或喷嘴，常常将以上零件作为一个整体来进行看待。　　构型项的选择在构型管理中有着举足轻重的作用。构型项的多少与产品的复杂度密切相关。选择太多构型项会增加构型管理的难度和成本，使构型管理变的琐碎复杂；选择太少构型项则向下分解不够，减少产品的可视度，不利于对底层结构深化管理[3]。因此，在产品设计中构型项的数量要适中。　　构型项的选择是一个综合考虑的过程，一般情况下，发动机构型项的选择只考虑物

5、理界面的划分，不考虑气动、燃烧等性能因素。　　3模块化构型思想　　传统的航空涡轮轴发动机管理模式是以图纸为基进行管理，出现了设计问题后，用图纸加“更改单”的方式进行更改。这种管理方式效率低、还很容易出错，且不能清楚分析更改的影响和更改的范围。　　如果把发动机的产品构型项视为一个个模块，各模块间相对独立，模块的接口保持互换性，则发动机的设计更改只会在模块内部传播，其影响只限于本模块之内，这就大大的减小了更改的影响范围、减少的更改的工作量。　　4模块化产品结构　　产品结构是进行发动机构型的基础，不同的产品结构构形式直接影响到发动机管理的的形式和

6、管理的过程。　　传统的航空涡轮轴发动机产品结构形式，是将发动机分为进气头部、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管、附件等几大部分，是按发动机的功能划分发动机产品结构形式。　　模块化的产品结构形式，就是将发动机产品结构扁平化，将电气系统、燃油系统、滑油系统等视为构型项；同时将发动机本体上的压气机部件、燃烧室部件、涡轮部件等进一步细分：　　结构部件的连接和对接或结构部段的对接设定为一个连接构型项，如各单元之间的相关连接件等；　　将发动机装配的基准件，设定为一个装配构型项，如中介机匣、压气机机匣、燃气涡轮等；　　将承受和传递重要载荷的连接构建和接头设定为

7、一个构型项；　　将有互换要求的部件级，设定为一个构型项；　　将依据复合材料结构的整体成型、固化、交接等分别设定为构型项。　　采用模块化组织产品结构时，需要注意以下几点：　　（1）模块之中不能再包含模块，即模块不能嵌套使用[4]。　　（2）每个模块在数量上只能有一个。　　模块化的产品构型，将有效性信息上移至模块一级，通过模块有效性来控制发动机的构型[5]。发动机的构型过程可以看作是选择相应模块的过程，从而形成航空发动机产品。　　5结束语　　航空涡轮轴发动机是一个商机巨大的市场，同时又是一个竞争激烈的市场。研制高性能的航空涡轮轴发动机不仅有巨大

8、军事价值，也有较高的经济价值。学习国内外先进的发动机管理方式，按照构型管理的思想管理发动机，才能更好的满足客户的需求。　　参考文献　　[1]GJB3206A-2010.技术状态管