版主:想知道我国涡浆发动机的现状和未来发展。

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有哪位大侠知道给科普下,谢谢了。
涡桨5 (WJ5)  

WJ5涡轮螺旋桨发动机外形

牌  号 涡桨5

用  途 民用涡桨发动机

类  型 涡轮螺旋桨发动机

国  家 中国

厂  商 哈尔滨东安发动机制造公司

生产现状 WJ5A/AI/E生产

装机对象 WJ5     Y-7

WJ5A    SH-5

WJ5B    Y-7/Y-7H

WJ5AI/WJ5E Y-7/Y-7-100/Y-7-200B/Y-7H/Y-7H500

研制情况

涡桨5(WJ5)发动机是支线客机Y-7飞机的动力装置。1966年初在南方航空动力机械公司开始研制,1968年转由哈尔滨东安发动机制造公司继续 研制生产,到1974年9月首次完成150h台架试验。1976年6月按照航空产品定型委员会(航定委)批准的试车大纲通过500h发动机设计定型台架试 验,次年,WJ5发动机经航定委批准设计定型,并开始小批生产。发动机性能试飞是1975年完成的,共飞行107h。研制过程共用8台发动机进行了约 5680h台架试验。WJ5发动机曾在国内航线试用,因为在高温、高原环境起飞功率下降,使用受到限制,于1980年停止生产。

与WJ5发动机研制同时,海军于1969年8月提出研制涡桨型发动机作为水轰5(SH-5)飞机动力装置的任务。经论证,决定在WJ5发动机基础上重 新设计涡轮部件,改型后的发动机编号为涡桨5甲(WJ5A),起飞状态的当量功率提高442kW。1978年通过设计定型鉴定试验,次年完成发动机性能试 飞,1980年初经航定委批准WJ5A发动机设计定型,装用WJ5A发动机的SH-5飞机于1985年投入使用。研制阶段生产了10台发动机用于台架试验 和试飞,台架试验约2050h。

由于WJ5发动机在高温、高原环境条件下起飞功率不足,影响Y-7飞机在高温、高原地区使用。为改善Y-7飞机的性能,在Y-7飞机换发论证会上决定 研制WJ5AI发动机取代WJ5发动机作为Y-7飞机的动力装置。WJ5AI发动机的主要特点是将WJ5A降低起飞功率使用,同时吸收WJ5发动机在研 制、生产和使用过程中所进行的设计改进成果,从而提高发动机工作可靠性、延长工作寿命,而且WJ5AI发动机的温度特性有了明显改善。WJ5AI的改型工 作是从1979年底开始,1982年7月通过中国民航总局、空军、海军和航空工业部组织的技术鉴定。

为降低WJ5AI发动机燃油消耗率,改善其经济性,东安发动机制造公司和沈阳航空发动机研究所合作,请美国通用电气公司(GE公司)进行技术咨询,在 WJ5AI基础上重新设计涡轮部件,经改型设计形成WJ5E发动机。1987年5月中国政府批准这一合作工程项目实施,同年8月,与GE公司签订的技术咨 询合同经批准正式生效。次年底完成了图纸设计,1990年9月完成样机装配和试验。经测试证明,WJ5E发动机的性能达到了改善经济性和预期目的。随后, 两次通过CCAR33部规定的150h持久试验,并完成了CCAR33部规定的型号合格审定验证项目。1993年7月由飞行试验研究院完成了型号合格审定 试飞,同年12月经中国民用航空总局批准,WJ5E发动机取得型号合格证。WJ5E发动机是中国首台按照中国民用航空规章第33部(CCAR33)航空发 动机适航标准进行适航符合性审定的涡轮螺旋桨型航空发动机。

WJ5 是我国研制生产的第一种涡轮螺旋桨型航空发动机,1978年首先在沈阳民航装在An-24飞机上试用。

WJ5A 发动机外廓尺寸、质量与WJ5基本相同,整机可互换安装。涡轮部件是新设计的,第1级导向器叶片和第1级转子叶片为空心气冷,转子叶片采用 深根、大圆弧榫齿、带冠、窄弦长、成对装于涡轮盘榫槽内等结构形成,涡轮进口温度提高约100℃,起飞当量功率提高较大。

WJ5B 提高发动机转速,增加燃油供油量,起飞功率较WJ5发动机增加约200kW。

WJ5AI 原型为WJ5和WJ5A发动机,起飞改用两级转速,最大起飞功率由WJ5A的2317kW降至2133kW,针对原型机的薄弱环节有较多 改进,如压气机后轴颈改进设计,改进Ⅱ级转速控制系统,涡轮盘和火焰筒等热部件改用更好的耐热合金,增加监控装置等。发动机的温度特性有较大改善,在气温 不高于38℃(PH=101.32kPa)环境条件下保持起飞功率基本不变。1982年正式投入航线使用,首翻期寿命为2000h。

WJ5E 为减少压气机流道损失对压气机进行了改进。在涡轮部件方面,为使流道光滑、各级涡轮功分配合理、级反力度提高、间隙和泄漏损失减少,重新设 计了导向器叶片、车子叶片和流道,改用蜂窝封严材料,取消第1级转子叶片的冷却气流等,采用了GE公司的经验和成熟的结构形式。WJ5E发动机的功率和温 度特性与WJ5AI发动机相同,发动机工作可靠性有所提高,起飞状态的耗油率较WJ5AI降低9.4%,涡轮进口温度约降低50℃。首翻期寿命为 3000h。1994年初已交付民航试用。

减 速 器 封闭差动游星式传动机构。第1级是差动游星式,第2级是简单定轴式传动。

         功率的30%经第1级传给桨轴,其余70%经第2级传给桨轴。减速比为0.08255。

         减速器内带有测扭机构和负拉力传感机构,机匣是镁合金铸件。

进气和附件传 动 装置 由附件机匣内、外锥体之间4个翼形中空支板连成一体,形成发动

         机进气通道。压气机进口导流叶片和压气机转子前轴承安装座均在附件机匣

         上。发动机主安装节在机匣两侧。

燃 烧 室 混合式火焰筒,前端有8个独立的头部,其后端呈环形。燃烧室机匣两侧各装

         一发动机辅助安装节,有8个单油路燃油喷嘴,两个点火器。压气机后轴承和

         涡轮轴承安装在机匣上。

涡   轮 3级轴流反作用式。3级涡轮盘之间靠8根长螺栓拉紧,用24个衬套传扭。涡

         轮转子悬臂支承在轴承外侧。

排气装置  喷口不可调。外筒与内锥体由3个整流支板连接,组成环形燃气通道,外筒圆

         周上均匀布有12个测燃气温度的热电偶安装座。

控制系统  机械液压式。当飞行条件变化时,燃油调节系统自动调节发动机所需燃油。转

         速调节系统按偏离原理自动保持发动机转速不变。有最大扭矩限制、最高燃气

         工作温度限制和顺桨停车等保护功能。

起飞当量功率(kW)

WJ5       1875

WJ5A       2317

WJ5B       2074

WJ5AI        2133

WJ5E       2133

最大连续(额定)当量功率(kW)

WJ5           1545

WJ5A       1901

WJ5B       1648

WJ5AI       1670

WJ5E       1670

起飞耗油率[kg/(kW?h)]

   WJ5             0.361

   WJ5A              0.350

   WJ5B          0.352

   WJ5AI          0.353

   WJ5E          0.326

功重比(kW/daN)

   WJ5B          2.94

空气流量(kg/s)

   WJ5             12.6

   WJ5A          13.6

   WJ5B          14.2

   WJ5AI          13.7

   WJ5E          13.7

总增压比

WJ5          6.5

WJ5A          7.5

WJ5B          7.5

WJ5AI          7.2

WJ5E          7.2

涡轮进口温度(℃)

WJ5          787

WJ5A          887

WJ5B          817

WJ5AI           867

WJ5E          815

最大直径(mm) 1080

质量(带附件,kg) 720


涡桨6

(WJ6)  

WJ6涡轮螺旋桨发动机结构

牌  号 涡桨6

用  途 民用涡桨发动机

类  型 涡轮螺旋桨发动机

国  家 中国

厂  商 南方航空动力机械公司

生产现状 生产

装机对象 Y-8、Y-8C、Y-8Q等所有Y-8改型的专业飞机

研制情况

1969年中国政府为了提高部队运输和作战能力,要求研制中型运输机及其动力。南方航空动力机械公司于1969年8月开始为Y-8飞机研制动力装置涡桨6,1970年9月首次上台架运转,1973年4月首次上天试飞。1976年完成设计定型,并装备部队使用。

目前,首翻期寿命已由定型时的300h延长到3000h。

1982年开始对涡桨6发动机进行改进设计,提高功率至3350kW,并降低油耗,经过两年多的研制,完成了验证机的试制和试验,并完成了150h验 证机的考核试车,尚未投入正式型号研制和鉴定试验。该机加大功率和降低油耗的主要技术措施是提高涡轮进口温度约40℃,并提高约2%的转速。涡轮第1级采 用空心气冷叶片,改进了冷却气路等,试验结果良好。

进气装置 镁合金进气机匣,热滑油防冰。由压气机第10级后轴取热空气加温23片进口导

      流叶片。

压 气 机 10级轴流式。盘鼓式转子由3级涡轮驱动,用花键套齿连结传扭,在第5和第8

      两级各安装有两个放气活门。转速12300r/min。压气机机匣和整流器为焊接结构。

      整个压气机的零件为钢制件。

燃 烧 室 环形。带10个头部和10个单油路离心式喷嘴。燃烧室为耐热钢板的焊接结构。

涡  轮 3级轴流反力式。3级涡轮盘和涡轮轴用螺栓连结。第1级导向器叶片为气冷叶

      片,第1、2级盘有空气冷却,叶片带冠,冠顶表面有蓖齿,叶片用枞树形深榫

      根成对安装在轮盘的槽内。最大允许排气温度为560℃。

排气装置 固定面积收敛喷管。带6个径向支板的排气段,在外部有冷却吹风罩。喷口面积

      0.225m2。

减 速 器 封闭差动游星式减速器,由弹性轴与压气机轴前端套齿相连传动。减速比

      0.08732,螺旋桨转速1074r/min。减速器内装有测扭装置和负拉力顺桨传感装置

      等。

控制系统 机械液压式的燃油控制器RT-11和螺桨调速器TS-14A,它们之间互相关联,由

      单独的主操纵杆控制,通过改变桨距保持转速恒定。

燃油系统 1个CB-55主燃油泵和RT-11燃油控制器,辅助燃油泵XB-36。

滑油系统 闭式循环,滑油压力400~550kPa。

起动系统 2个起动发电机QF12-1,1个起动供油电磁阀,2个起动喷嘴。

点火系统 2个高能点火装置,2个电蚀电嘴和2个火炬式点火器。

支承系统 1-2-0支承方案。

飞行功率(kW)       3125

起飞耗油率[kg/(kW?h)]  0.329

功重比(kW/daN)      2.66

空气流量(kg/s)      20.4

总增压比         7.5

涡轮进口温度(℃)     1060

长度(mm)         3099

宽度(mm)         892

高度(mm)         1174

质量(kg)         1200

(WJ9)  

涡桨9涡轮螺旋桨发动机结构

牌  号 涡桨9

用  途 民用涡桨发动机

类  型 涡轮螺旋桨发动机

国  家 中国

厂  商 株洲航空动力机械研究所

生产现状 1995年初取得适航证

装机对象 中国双发Y-12运输机,也可用于公务机、游览机以及海拔较高的边防、山地和丛林特种飞机。

研制情况

涡桨9是以涡轴8A涡轮轴发动机为原准机改型设计的涡轮螺旋桨发动机。其设计思想是最大限度地满足现有Y-12飞机的要求,用以更换从加拿大进口的PT6A-27发动机。

株洲航空动力机械研究所于1983年4月开始验证机方案设计,1984年2月完成施工图纸设计。1985年南方航空动力机械公司加工制造了第一台验证 机。1986年开始部件试验和整机性能调试,并取得成功。1987年7月立项转入型号研制。1988年2月开始原型机设计。1989年9月制造出第一批原 型机,并于1992年12月10日首次试飞。1994年完成全部适航考核的发动机地面及飞行试验。1995年初取得民航型号合格证并开始交付使用。截至 1994年已累积整机试验超过1500h,其中包括200h的飞行试验和150h持久试验及2000次循环的初始维修寿命试车。

发动机总体布置采用单转子对置轴形式,自由涡轮后接集气腔两侧排气管,再接星型传动减速器。发动机的进气端与功率输出端位于发动机的两头。整个发动机呈一条直线,结构紧凑。

采用单元体结构设计,保留了原WZ8A发动机的轴流压气机、燃气发生器和自由涡轮三个单元体。新设计了排气管、减速器和附件传动机匣(带有滑油箱和进 气道)三个单元体以及相应的各个系统。各单元体之间的静止件和转动件分别用螺栓和中心螺栓连接在一起,易于外场检修与更换。

发动机采用滑油光谱分析、孔探仪检查、磁堵及振动检查等措施实现了视情维护。成熟期发动机翻修寿命为2000h。

进气装置 环形、径向进气,由铝合金整体铸造成形。通道面积呈收敛形,使空气由径向进

      入转为轴向排出进入压气机。

减 速 器 两级斜齿星形简单传动。重39kg的减速器位于发动机后部。减速比为0.050548,

      螺桨输出轴转速为2200r/min,转向为顺航向顺时针方向。设有液压测扭机构。

      由发动机润滑系统供油润滑。

压 气 机 1级跨音速轴流级加1级超音速离心级组合式。轴流级由轴流整体叶轮(材料为

      仿TA6VPQ)及其后的整体精铸的双排整流器(材料为仿Z20CNW22)组成。轴流

      叶轮为钛合金锻件、盘和叶片是用多刀头整体铣削而成。轴流级的增压比为

      1.515,效率0.8399,进、出口轮毂比分别为0.473和0.561。轴流级和离心级之

      间的12点钟位置设置一个放气活门,当总增压比达到6.1时,放气活门关闭。

      离心级的离心叶轮罩用钛合金(材料为仿TA6VPQ)锻造而成。转子是由11片主

      叶片和11片中间叶片构成的整体式叶轮。扩压器采用仿Z12CNDV12整体铣切

      而成。离心级增压比为5.219,效率0.785。引气量0.1kg/s。起飞状态压气机转

      速为52215r/min。转向为顺航向顺时针。

燃 烧 室 离心甩油环形折流式燃烧室。火焰筒采用电子束打孔,全气膜发散冷却。火焰筒

材料为仿NC22DNb。燃烧效率0.995。总温升为787K,总加温比为2.327。总

      压恢复系数为0.97。

燃气发生

器 涡 轮 两级轴流反力式。涡轮机匣采用仿NC2DNb(GH625)材料,外表面喷有耐热涂层。

第1级导向器叶片空心气冷,采用仿KCN22W(GH188)材料,其喉道面积为

      338cm2。第2级导向器用仿NC15K10DAT材料整体精铸而成,转子叶片不带冠。

      第1、2级转子叶片分别采用仿NW12KCATFf和仿NK15CATD制成。涡轮效率

      为0.862,膨胀比为2.786,冷却气量为0.1806kg/s。

自由涡轮 单级轴流反力式。涡轮转子叶片不带冠,材料为仿NC13ADbc,导向器为仿

      NC22DNb(GH625),盘为仿NCK19DAT。自由涡轮喉道面积为83.79cm2,膨胀

      比2.47,涡轮效率0.849,起飞状态工作转速为43522r/min(104.7%)。

排气装置 位于自由涡轮与减速器之间,采用带涡流环的结构形式,由高温合金CH169锻

      制的前、中、后安装边与由高温合金板材冲压成型的内、外壳体经焊接而成。自

      由涡轮后的燃气流经扩压段、涡流环和集气腔后从两侧的排气口呈径向排出。内

      壳体内壁上装有由高硅氧纤维构成的隔热屏。排气管总长为324mm,总压恢复

      系数为0.965。

控制系统 机械液压式。包括四个有关联作用的独立装置――带齿轮式高压油泵的燃油调节

器、信号转换装置、螺桨调速器和螺桨限速器。调节规律为Ng=常数,Np=常数。

燃油系统 由带齿轮式高压油泵的燃油调节器(型号RT-27)、起动供油电磁活门、起动放油

      活门、起动喷嘴、超转放油活门和离心甩油盘等组成。燃油泵最大压力为

      3300kPa。采用RP-1(GB438-77)、RP-2(SY-1006-66)或RP-3燃油。燃油进油温度

      限制为-40℃~+50℃,最大燃油进油流量为300L/h。

滑油系统 循环式润滑系统。由1级增压、5级回油泵(均为齿轮泵)组成滑油泵组件。各回

      油管路均装有回油滤。在滑油放油口――附件机匣和减速器机匣下部装有磁堵并

      在总回油管路上设有带指示灯的磁性堵头。滑油泵供油压力350kPa。滑油规格

      为4106号合成航空滑油,100℃时粘度5mm2/s,滑油消耗量0.3L/h。

起动系统 23048~004型起动-发电机,质量13.5kg。起动电压为25~28V。发电功率6kW。

      起动时间小于30s。

点火系统 由两个EYQUEM402或402D型高能点火器,两个EYQUEM SD36T72B型高能

      电嘴以及连接用的高压电缆构成。点火器的电源电压为DC14~30V,储存能量

      2J,额定点火频率为400Hz。

支承系统 燃气发生器转子三支点,轴承3个,支承形式为0-2-0-1;自由涡轮轴承2个,

      支承形式0-2。1、2和5号轴承为滚珠轴承,3和4号轴承为滚棒轴承。

飞行功率(≤5min,温度可到ISA+6.7℃,kW)  507

最大爬升功率(温度可到ISA+6℃,kW)     462

最大连续功率(温度可到ISA+22℃,kW)     462

最大巡航功率(温度可到ISA+6℃,kW)    462

起飞耗油率[kg/(kW?h)]           0.359

最大爬升耗油率[kg/(kW?h)]         0.364

最大连续耗油率[kg/(kW?h)]         0.371

最大巡航耗油率[kg/(kW?h)]         0.364

功重比(kW/daN)              3.10

空气流量(kg/s)              2.5

总增压比                8.0

涡轮进口温度(℃)             1057

权限涡轮进口温度(℃)           1090

长度(mm)                1692

宽度(mm)                551

高度(mm)                528

质量(kg)                 168
那个减速器技术含量也很高吧,国内什么水平?
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tg最高水平的代表是今年初才ok的涡桨6c
涡桨6c    功率3800KW,相当于5200马力左右
八股




一种奋斗激情,一种超越勇气!
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回复 3# 坐怀不乱高起潜

谢谢,有图么,有图就更好了。
wj-5.jpgwj-5


wj-6.jpgwj-6

wj-9素轴改桨,图片不好找.