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1、2004年3月北京航空航天大学学报March2004第30卷第3期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.30No13微型涡喷发动机结构设计研究黄治国单鹏王延荣(北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100083)5摘要:探讨了一种正在研制的推力为100N,转速为10r/min的微型涡喷发动机的结构设计特点.首先介绍了微型涡轮发动机的总体构造特点;其次,又对这台发动机独有的结构特点进行了分析;最后,对它的旋转部件进行了强度、振动分析.最终结果表明旋转部件
2、的结构设计满足要求.这些设计经验对于发展高推重比微型涡喷发动机有参考价值.关键词:涡轮喷气发动机;结构设计;微型发动机;整体叶盘;冷却;润滑中图分类号:V23文献标识码:A文章编号:100125965(2004)0320206204Structuraldesignstudyofamicro2turbojetengineHuangZhiguoShanPengWangYanrong(SchoolofJetPropulsion,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing10
3、0083,China)Abstract:Thepresentedworkisreferredtothestructuraldesignofahighpowerdensitymicro2turbojetengine5withathrust100Nandarotationalspeed10r/min.First,thegeneraloveralltectoniccharacteristicsofamicro2enginearementioned.Secondly,theparticularstructuraldesigncharact
4、eristicsofthismicro2turbojetenginearean2alyzed.Finally,theintensityvalidationoftworotatingcomponentsisintroduced.Theanalyticresultsshowthatthestructuraldesignsofrotatingcomponentssatisfiedthedemandsofstructuralintegrity.Theexperiencesinthedesignprocessesarevaluablefor
5、thedevelopingofahighthrust/weightratiomicro2turbojetengine.Keywords:turbojetengines;structuraldesign;microengine;blisk;cooling;lubrication小型、微型跨音速无人驾驶飞机、靶机、巡航近设计完成的100N推力级微型涡喷发动机的结导弹及其它各类微型飞行器在未来无人电子空构设计特点进行了分析,提出了微涡喷发动机的战、军事侦察、对地精确攻击、环境监测、甚至反恐设计新思想;最后,对其涡轮整体叶盘和压气机整作战
6、等方面,必将扮演越来越重要的角色.随着近体叶盘的强度设计进行了分析.在高达105r/min十年来微型无人飞行器发展的需求,微型涡轮类的转速和1000℃的涡轮进口温度条件下,该发动发动机相应地也得到了很大的发展.1960年,威机的设计最终满足了结构完整性要求.本文介绍廉斯国际公司研制出了世界上最早的265N推力的微涡喷发动机是目前国内尚没有研制先例的发的微型涡喷发动机WR221.它也是当今美国战斧动机产品.式巡航导弹用涡扇发动机F1072WR2100的先驱机型.1990年至今,HamiltonSundstrandTechnologi
7、s1微型涡轮发动机总体构造特点Company,JetCatGermanyandUSA以及其他几个美国和英国的公司相继生产出了不同推力、不同类表1介绍了该发动机的总体参数.型的航空用微型涡喷发动机[1].设计微型发动机时要求结构简单、尺寸小、重本文首先对微型涡轮发动机的总体构造进行量轻、零件数目少.因此,微型发动机越来越多地了分析;然后,对北京航空航天大学动力工程系新采用单元体设计技术,尽量减化燃、滑油系统和起收稿日期:2002211221作者简介:黄治国(1978-),男,重庆人,硕士生,zgh2002@yahoo.com.cn.
8、第3期黄治国等:微型涡喷发动机结构设计研究207动系统.例如采用油雾润滑、油脂润滑,取消滑油泵;采用微型起动电机,或者起动后电机撤离发动2冷却润滑结构特点机,或地面压缩空气起动而不装备起动电机等.该发动机采用空心轴,总共约30个零件,大表1微涡喷发
