航空发动机

地址在:h分开ttp://jpkc.nwpu.edu.cn/jp2005/17/dzjc/jxzy/Cwopen14.htm



全文如下:

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中国涡喷系列


昆仑发动机(WP14 ) ：

概述：

     昆仑发动机是沈阳发动机设计研究所按照国际军标《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》 (GJB241-87) 自行研制的第一台具有全部知识产权的中等推力级加力涡轮喷气发动机，经过259项严格考核，2002年7月通过国家设计定型，是世界上迎面单位面积推力最高的发动机。其所使用的技术、材料、工艺等完全立足国内。在世界航空发动机的发展史上，昆仑几乎可以称为涡轮喷气发动机的颠峰之作，但在现代喷气发动机普遍采用涡轮风扇技术的发展情况来看，客观地说，昆仑确实落后了，由于昆仑发动机研制 是在我们自行设计的经验不足，基础薄弱的情况下开始的，甚至缺少必要的研制条件，各种主观客观的原因，使它的研制过程经历了18年之久。但通过昆仑发动机的研制，我们真正走完了发动机研制的全过程。尤其是采用参照国际上航空发达国家军用标准编制的发动机通用规范，一步跨上了与先进国家标准接轨的大台阶，使我们对现代发动机的研制方法、试验手段、试验技术、调试技术等有了深刻的认识，积累了难得的工程研究经验。无疑使我国在发动机研制领域前进了一大步，也使我们有了更完善的研制条件，为下一代新型发动机的研制起到了巨大的推动作用。由于昆仑发动机带动起来的完善的研究试验环境和技术经验积累，我国的新型大推力涡轮风扇发动机的研制进行得相当顺利，相信在不久的将来就会看到装备着中国研制的新型涡扇发动机的战鹰翱翔在蓝天上。

历史：

     80年代中期，我国航空发动机的研制能力已有了长足进步，可以生产出一大批性能较为先进的涡喷发动机来满足空军 部队的作战要求。但这些发动机基本上都是在前苏联发动机基础上的改进、改型，并没有走出前苏联发动机的“框子”，客观地说并不完全是自己的产品，整体技术水平仍处于20世纪60到70年代的水平。这不仅制约了我国航空发动机制造工业的发展，同时还严重影响到我国军用战机的性能。因此，能否为国产战机装上中国自己研制的强劲“心脏”，是解决中国战机所面临的各种问题的关键所在，对我国今后航空发动机及军用战机的研制都具有极其重要的意义 。“昆仑”发动机就是在这种背景下开始研制的。

     1983年，随着涡扇6的中止研制，研制单位606所的设计人员已无型号可作，设计队伍日见涣散。为了这支宝贵的设计队伍不致于彻底垮掉，1984年，上级为该所下达了研制“昆仑”发动机验证机的任务，606所又恢复了原有的生气，仅用2年零8个月就完成了样机。1987年正式立项，开始进入原型机的研制阶段。而此时恰逢我国颁布了全新的国军标GJB241- 87“航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范”，上级要求“昆仑”发动机的研制要全面贯彻新的国军标。由于国军标是以美国的军标为基础编制的，与以前我国所按的前苏联军标有着很大的不同，因此此前所有对发动机的设计试验标准全部都得推倒重来。这使“昆仑”发动机研制进度大大拖慢，最后经历了长达18年的时间才在2002年设计定型。但从今天看来，当年贯彻国军标转移是极为正确、极富远见的，它不仅提高了我国研制航空发动机的能力与水平，还解决了我国航空发动机长期以来所存在的可靠性低、可维护性差、使用寿命短的缺陷。“昆仑”发动机之所以用了近18年的时间才完成研制工作，主要是由于国军标的要求十分苛刻，要全面贯彻起来就当时的国内基础并不具备条件，另一个原因是我们缺少一些必须的实验设备。因此，要在原定的时间内完成研制计划是很困难的。

     “昆仑”发动机的地面试车过程中曾先后出现过高压涡轮叶片折断、高压压气机和低压压气机叶片断裂、发动机管路渗漏油、空中润滑油消耗量过大、舱壁温度过高等问题，而在装机试飞中又出现了部分加力脉冲、加力点火成功率低、高空大速度喘振停车、高空小速度切断加力停车等各种重大技术问题。公司技术人员经过近一年多的努力，所有出现的技术问题都最终得到了圆满的解决，研制工作也顺利进入了最后阶段，完成了所有试验任务，最后在2001年12月通过了国家测试，达到设计定型标准。

     后来，我国又先后推出“昆仑”Ⅰ、“昆仑”Ⅱ型发动机。Ⅰ型是原型1号机的改型机，主要是对外部机匣、附件等外部部件进行了适应性改造，以提高其装配性 能。“昆仑”Ⅱ型则是加大推力型，它是在“昆仑”发动机的基础上，以不损害发动机的工作可靠性、耐久性和安全工作裕度的前提下，通过采用先进技术来增大发 动机的空气流量、提高部件的工作效率、减少漏气及流体损失，并且进一步降低了耗油率，机体部件上提高了钛合金的使用，减轻了发动机的重量，提高了发动机的 推重比，提高了性能。 “昆仑”Ⅱ型发动机目前我国最先进的涡喷发动机。由于“昆仑”Ⅱ型发动机 的安装方式和外形尺寸与我国大量在役的涡喷7、涡喷13系列发动机基本相同， 具有很好的互换性，因此可以很方便地安装到现役各型歼-7、歼-8飞机上，从 而使这两种飞机的性能有了一个跨越式的提高，极大地提高了我海空军航空兵 的空中作战能力。

结构与性能：

     “昆仑”发动机为双转子带加力式涡喷发动机，采用了现在世界先进发动机都在应用的定向凝固、无余量精铸、复合冷却空心涡轮叶片尖端技术。这个技术的应用使我国在同等材料水平上有效地提高的涡前温度，大大提高了发动机的推力。同时，昆仑发动机还采用了带气动雾化喷嘴的环形燃烧室、复合气冷定向凝固无余量精铸涡轮叶片、高级陶瓷涂层、数字式 防喘系统和状态监控等技术，有效地提高了发动机工作的稳定性和可靠性。

     发动机长4.635米，直径 882 毫米，重 1010 千克，最大推力 49 千牛，加力推力 69.6 千牛，推重比 6.4 ，加力推力耗油率 0.20 千克 / 牛 ? 小时 ，最大推力耗油率 0.098 千克 / 牛 ? 小时，翻修时间达到了850小时，总寿命达到1500小时，总体达到了世界80年代中期的技术水平。

     2002 年“昆仑”Ⅱ的加力推力为 7800 千克，现已提高到加力 8010 千克，最大 5780 千克，推重比 7.22 。发展型昆仑 3 加力为 8930 千克，推重比 8.05 。

     昆仑发动机在设计时就考虑了换发易改装的要求，可以应用于国产歼 7 和歼 8 系列上。夏季飞机可以不开加力起飞。另外，昆仑发动机左右可互换。减少备份发动机的台数，减少了发动机的采购费用。发动机寿命长，省油，减少了使用费用，发动机价格虽然比同类发动机略贵，但全寿命周期费用却大大降低。





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全文如下:

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中国涡喷系列


昆仑发动机(WP14 ) ：

概述：

     昆仑发动机是沈阳发动机设计研究所按照国际军标《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》 (GJB241-87) 自行研制的第一台具有全部知识产权的中等推力级加力涡轮喷气发动机，经过259项严格考核，2002年7月通过国家设计定型，是世界上迎面单位面积推力最高的发动机。其所使用的技术、材料、工艺等完全立足国内。在世界航空发动机的发展史上，昆仑几乎可以称为涡轮喷气发动机的颠峰之作，但在现代喷气发动机普遍采用涡轮风扇技术的发展情况来看，客观地说，昆仑确实落后了，由于昆仑发动机研制 是在我们自行设计的经验不足，基础薄弱的情况下开始的，甚至缺少必要的研制条件，各种主观客观的原因，使它的研制过程经历了18年之久。但通过昆仑发动机的研制，我们真正走完了发动机研制的全过程。尤其是采用参照国际上航空发达国家军用标准编制的发动机通用规范，一步跨上了与先进国家标准接轨的大台阶，使我们对现代发动机的研制方法、试验手段、试验技术、调试技术等有了深刻的认识，积累了难得的工程研究经验。无疑使我国在发动机研制领域前进了一大步，也使我们有了更完善的研制条件，为下一代新型发动机的研制起到了巨大的推动作用。由于昆仑发动机带动起来的完善的研究试验环境和技术经验积累，我国的新型大推力涡轮风扇发动机的研制进行得相当顺利，相信在不久的将来就会看到装备着中国研制的新型涡扇发动机的战鹰翱翔在蓝天上。

历史：

     80年代中期，我国航空发动机的研制能力已有了长足进步，可以生产出一大批性能较为先进的涡喷发动机来满足空军 部队的作战要求。但这些发动机基本上都是在前苏联发动机基础上的改进、改型，并没有走出前苏联发动机的“框子”，客观地说并不完全是自己的产品，整体技术水平仍处于20世纪60到70年代的水平。这不仅制约了我国航空发动机制造工业的发展，同时还严重影响到我国军用战机的性能。因此，能否为国产战机装上中国自己研制的强劲“心脏”，是解决中国战机所面临的各种问题的关键所在，对我国今后航空发动机及军用战机的研制都具有极其重要的意义 。“昆仑”发动机就是在这种背景下开始研制的。

     1983年，随着涡扇6的中止研制，研制单位606所的设计人员已无型号可作，设计队伍日见涣散。为了这支宝贵的设计队伍不致于彻底垮掉，1984年，上级为该所下达了研制“昆仑”发动机验证机的任务，606所又恢复了原有的生气，仅用2年零8个月就完成了样机。1987年正式立项，开始进入原型机的研制阶段。而此时恰逢我国颁布了全新的国军标GJB241- 87“航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范”，上级要求“昆仑”发动机的研制要全面贯彻新的国军标。由于国军标是以美国的军标为基础编制的，与以前我国所按的前苏联军标有着很大的不同，因此此前所有对发动机的设计试验标准全部都得推倒重来。这使“昆仑”发动机研制进度大大拖慢，最后经历了长达18年的时间才在2002年设计定型。但从今天看来，当年贯彻国军标转移是极为正确、极富远见的，它不仅提高了我国研制航空发动机的能力与水平，还解决了我国航空发动机长期以来所存在的可靠性低、可维护性差、使用寿命短的缺陷。“昆仑”发动机之所以用了近18年的时间才完成研制工作，主要是由于国军标的要求十分苛刻，要全面贯彻起来就当时的国内基础并不具备条件，另一个原因是我们缺少一些必须的实验设备。因此，要在原定的时间内完成研制计划是很困难的。

     “昆仑”发动机的地面试车过程中曾先后出现过高压涡轮叶片折断、高压压气机和低压压气机叶片断裂、发动机管路渗漏油、空中润滑油消耗量过大、舱壁温度过高等问题，而在装机试飞中又出现了部分加力脉冲、加力点火成功率低、高空大速度喘振停车、高空小速度切断加力停车等各种重大技术问题。公司技术人员经过近一年多的努力，所有出现的技术问题都最终得到了圆满的解决，研制工作也顺利进入了最后阶段，完成了所有试验任务，最后在2001年12月通过了国家测试，达到设计定型标准。

     后来，我国又先后推出“昆仑”Ⅰ、“昆仑”Ⅱ型发动机。Ⅰ型是原型1号机的改型机，主要是对外部机匣、附件等外部部件进行了适应性改造，以提高其装配性 能。“昆仑”Ⅱ型则是加大推力型，它是在“昆仑”发动机的基础上，以不损害发动机的工作可靠性、耐久性和安全工作裕度的前提下，通过采用先进技术来增大发 动机的空气流量、提高部件的工作效率、减少漏气及流体损失，并且进一步降低了耗油率，机体部件上提高了钛合金的使用，减轻了发动机的重量，提高了发动机的 推重比，提高了性能。 “昆仑”Ⅱ型发动机目前我国最先进的涡喷发动机。由于“昆仑”Ⅱ型发动机 的安装方式和外形尺寸与我国大量在役的涡喷7、涡喷13系列发动机基本相同， 具有很好的互换性，因此可以很方便地安装到现役各型歼-7、歼-8飞机上，从 而使这两种飞机的性能有了一个跨越式的提高，极大地提高了我海空军航空兵 的空中作战能力。

结构与性能：

     “昆仑”发动机为双转子带加力式涡喷发动机，采用了现在世界先进发动机都在应用的定向凝固、无余量精铸、复合冷却空心涡轮叶片尖端技术。这个技术的应用使我国在同等材料水平上有效地提高的涡前温度，大大提高了发动机的推力。同时，昆仑发动机还采用了带气动雾化喷嘴的环形燃烧室、复合气冷定向凝固无余量精铸涡轮叶片、高级陶瓷涂层、数字式 防喘系统和状态监控等技术，有效地提高了发动机工作的稳定性和可靠性。

     发动机长4.635米，直径 882 毫米，重 1010 千克，最大推力 49 千牛，加力推力 69.6 千牛，推重比 6.4 ，加力推力耗油率 0.20 千克 / 牛 ? 小时 ，最大推力耗油率 0.098 千克 / 牛 ? 小时，翻修时间达到了850小时，总寿命达到1500小时，总体达到了世界80年代中期的技术水平。

     2002 年“昆仑”Ⅱ的加力推力为 7800 千克，现已提高到加力 8010 千克，最大 5780 千克，推重比 7.22 。发展型昆仑 3 加力为 8930 千克，推重比 8.05 。

     昆仑发动机在设计时就考虑了换发易改装的要求，可以应用于国产歼 7 和歼 8 系列上。夏季飞机可以不开加力起飞。另外，昆仑发动机左右可互换。减少备份发动机的台数，减少了发动机的采购费用。发动机寿命长，省油，减少了使用费用，发动机价格虽然比同类发动机略贵，但全寿命周期费用却大大降低。