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1986年1月,经邓小平同志批示,肯定了发动机行业老专家发展涡扇发动机的建议。涡扇10(WS-10)工程于1987年10月立项,当时是考虑为歼10配套的发动机。
1987年,开始进入验证机研制阶段,1993年完成。1992年10月验证机在086号飞行台上开始试验,97年开始型号研制(飞行前试验阶段),
97年进入发动机与型号匹配的突击阶段。  2000年10月624所高空台具有了大推力发动机的试验能力,随后开始型号的高空台试验,型号装机首飞是在2001年7月,2002年6月装单台太行发动机的苏27试飞台进行了首飞,取得阶段性成果,2003年12月装两台WS10A的歼11A首飞,
2005年5月11日开始定型持久试车,2005年11月10日通过长久初始寿命试车,05年12月28日完成定型审查考核。
WS10发动机中在3处采用了圆弧端齿联轴器,即装滚珠轴承的高压压气机前短轴与高压压气机前轴间、高压压气机后轴与高压涡轮前轴间和低压涡轮后轴与低压涡轮轴间,采用圆弧端齿联轴器使装拆简单,特别是使滚珠轴承的装拆方便,易于在外场进行单元体更换;
WS10“太行”发动机结构设计特点分
1.转子支承方
   1.1低压转子采用了1-1-1支承方案,即风扇转子前、后各1个支点,低压涡轮后1个支点. WS10采用了可变弯度进口导向叶片的3级风扇,通过可变弯度进口导流叶片固定不动的前缘部分,作为承          力框架的传力件,将轴承的负荷外传。无进气机匣。
     1.2.后轴承机匣,固定于后轴承机匣上的后轴承支座是用以固定涡轮后轴承外环的.
  1.3采用将高压涡轮后轴通过中介轴承支承于低压涡轮轴上的设计。高压压气机前轴承采用了弹性支座支承,附件中央传动装置主动锥齿为直接装在高压压气机前轴上。
  1.4高压转子联轴器,由于高压转子是由2个支点支承的,因此高压压气机与高压涡轮转子间采用刚性联轴器,采用圆弧端面齿联轴器,其端面齿齿形不是径向的,而是呈圆弧形。其相啮合的两个齿面,一个做成凸出的,一个做成凹面,两者的齿面做成相同的弧形。这种弧形端面齿能保证相啮合的两个组件有高的同心度,包括工作中两组件相对膨胀不一致时也能很好定心(即热定心),因此采用圆弧形端面齿联轴器后,不需另外的定位措施,只需用螺栓将两者紧固在一起(一般用自锁螵桂或螺母)即可。在飞机上可以拆换核心机单元体。
2.风扇
WS10的风扇为3级,其压比为3.6,宽弦实心钛合金风扇叶片,但均无中间凸台。并按损伤容限准则设计。整个风扇转子用电子束焊焊为一个整体结构。3级叶片均用燕尾榫头装于轮盘的环形燕尾槽中。
3.高压压气机
九级轴流式。钛合金整体中介机匣和对开的压气机机匣,转子为惯性摩擦焊接和螺栓连接的混合结构,进口导流叶片和前3级静子叶片可调,增压比9.6。前3级盘用钛合金制成,用电子束焊焊为一体,第4~9级盘由高温合金制成,同样用电子束焊焊为一体,并与其后的封严盘和后轴焊接成一体,用短螺栓将第3级盘与第4级盘连在一起。所有9级的榫头均为环形燕尾槽式榫头.转子的前轴与第2级盘焊在一起.其前端用圆弧端齿与前短轴相连,前短轴上装有高压转子的滚珠轴承与传动附件的主动锥齿。后轴的后端面为圆弧端面齿以与高压涡轮轴前端的圆弧端面齿相啮合形成圆弧端齿联轴器,并用短螺栓将二者连接起来。 第9级轮盘后装有一封气用的封严轮盘,其轮缘与刷式封严环的钢丝刷接触,起封严作用。它是在两个环形侧壁中铺填一束束极细的具有弹性的金属丝组成的环形刷,每一束中有360余根丝,环形刷紧紧地与转动的封严盘轮缘相贴合,起到接触封严作用。在过渡状态发生间隙变化时,由于刷子在弹性的作用下仍然紧贴于旋转面上,因而仍能起良好的封严作用。
第5级盘后的鼓筒上开有引入冷却高压涡轮的高压空气进气口(36个),为了使此股高压空气能顺利向后流经高压压气机后轴内腔至高压涡轮,在5级盘后端面上焊有由8个叶片组成的导风轮(叶片焊在导风轮上),用以将空气导入至转子内腔。4~9级静子叶片均不带内环,叶片是悬臂地固定于机匣中。0~9级静叶全部采用合金钢.
4.燃烧室和加力燃烧室
  4.1短环形, 燃油经20个双锥喷嘴和20个小涡流杯喷出并雾化,实现无烟燃烧,具有均匀的出口温度场。内外壁均有分段气膜冷却,双点火系统。火焰筒采用激光打孔的多孔结构进行冷却. 火焰简由锻件机加工制成,喷嘴则采用了空气雾化式的。这种燃烧室的压力损失小、具有较好的过渡状态性能和重新点火性能以及无可见烟。
4.2加力燃烧室,进口处有混合器,分5区供油,其中第5区为加力起动区,起动区为喷嘴环,置于环形稳定器内。火焰稳定器由中央环状V形火焰稳定器与36根径向火焰稳定器组成。径向火焰稳定器用风扇空气冷却。中央环形火焰“V”形稳定器沿圆周做成16段,可以自由膨胀,径向火焰稳定器外伸的有24支,内伸的有12支。。防振措施为全长防振屏并在内尾锥处开有大量的防振孔,加力燃烧室外壁用钛合金制成。

5.高低压涡轮
    5.1单级高压涡轮导向叶片按三元流设计,高压涡轮叶片采用单晶精铸件,并采用了复杂的多孔冷却通道,叶片表面用等离子喷涂的陶瓷隔热涂层。轮盘用粉末冶金毛坯制成。前轴焊在轮盘的前端面,轴的前端为圆弧端齿,以便与高压压气机后轴相连。后轴用短螺栓与轮盘后的安装边相连,安装边的外缘形成刷式封严装置的摩擦面。在WS10中,对高压涡轮工作叶片冷却的空气来自压力较低的高压压气机第5级后,通过焊在5、6级盘上的引气用导风叶片,将空气导入到转子内腔与高压压气机后轴内腔向后流向高压涡轮。在高压涡轮盘前装有一特制的导风轮,导风轮上有径向叶片,当空气由高压压气机轴腔内向后流到联轴器时,通过端面齿联轴器齿隙流到涡轮盘与导风轮间的腔室中,在导风轮叶片的作用下,被甩到外缘,压力得到提高,从而流入叶根处的冷却空气进气孔,进入叶片。
低压涡轮 单级轴流式,带冠。空心气冷转子叶片,转子叶片均可单独更换,导向器叶片可分段更换。
5.2 单级低压涡轮的工作叶片带冠,空心气冷转子叶片,转子叶片均可单独更换,导向器叶片可分段更换。涡轮轴用短螺栓与轮盘后的短轴相连,涡轮后装有出口导流叶片,以便将流出低压涡轮的打旋气流导直。
6.尾喷管为收敛-扩张型,喷口面积由液压作动筒和作动环控制,主、副喷管的调节板分三段铰接,,各有16个调节片和封严片,在凸轮和滚柱上移动,以调节喷口面积。喷管外壳材料为焊接的钛合金。收敛喷口靠16个液压作动筒操纵,扩张喷口则靠16个周向气压作动筒形成的环形“束带”固紧,随着喷口落压比的变化,靠气动力作动改变喷口的出口截面面积。
7.控制系统 双通道全权数字电子控制系统(FADEC),按风扇转速和核心机压比调节发动机工作,有故障隔离功能。


技术数据
  
    最大加力推力(daN)     13800
  
    中间推力(daN)      8620
  
    推重比          7.5 (按国际上一般规定计算)
   
    涵道比          0.6
  
    涡轮进口温度(℃)     1423
  
    最大直径(mm)       1300
  
    长度(mm)(喷口全开时)  4950

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1986年1月,经邓小平同志批示,肯定了发动机行业老专家发展涡扇发动机的建议。涡扇10(WS-10)工程于1987年10月立项,当时是考虑为歼10配套的发动机。
1987年,开始进入验证机研制阶段,1993年完成。1992年10月验证机在086号飞行台上开始试验,97年开始型号研制(飞行前试验阶段),
97年进入发动机与型号匹配的突击阶段。  2000年10月624所高空台具有了大推力发动机的试验能力,随后开始型号的高空台试验,型号装机首飞是在2001年7月,2002年6月装单台太行发动机的苏27试飞台进行了首飞,取得阶段性成果,2003年12月装两台WS10A的歼11A首飞,
2005年5月11日开始定型持久试车,2005年11月10日通过长久初始寿命试车,05年12月28日完成定型审查考核。
WS10发动机中在3处采用了圆弧端齿联轴器,即装滚珠轴承的高压压气机前短轴与高压压气机前轴间、高压压气机后轴与高压涡轮前轴间和低压涡轮后轴与低压涡轮轴间,采用圆弧端齿联轴器使装拆简单,特别是使滚珠轴承的装拆方便,易于在外场进行单元体更换;
WS10“太行”发动机结构设计特点分
1.转子支承方
   1.1低压转子采用了1-1-1支承方案,即风扇转子前、后各1个支点,低压涡轮后1个支点. WS10采用了可变弯度进口导向叶片的3级风扇,通过可变弯度进口导流叶片固定不动的前缘部分,作为承          力框架的传力件,将轴承的负荷外传。无进气机匣。
     1.2.后轴承机匣,固定于后轴承机匣上的后轴承支座是用以固定涡轮后轴承外环的.
  1.3采用将高压涡轮后轴通过中介轴承支承于低压涡轮轴上的设计。高压压气机前轴承采用了弹性支座支承,附件中央传动装置主动锥齿为直接装在高压压气机前轴上。
  1.4高压转子联轴器,由于高压转子是由2个支点支承的,因此高压压气机与高压涡轮转子间采用刚性联轴器,采用圆弧端面齿联轴器,其端面齿齿形不是径向的,而是呈圆弧形。其相啮合的两个齿面,一个做成凸出的,一个做成凹面,两者的齿面做成相同的弧形。这种弧形端面齿能保证相啮合的两个组件有高的同心度,包括工作中两组件相对膨胀不一致时也能很好定心(即热定心),因此采用圆弧形端面齿联轴器后,不需另外的定位措施,只需用螺栓将两者紧固在一起(一般用自锁螵桂或螺母)即可。在飞机上可以拆换核心机单元体。
2.风扇
WS10的风扇为3级,其压比为3.6,宽弦实心钛合金风扇叶片,但均无中间凸台。并按损伤容限准则设计。整个风扇转子用电子束焊焊为一个整体结构。3级叶片均用燕尾榫头装于轮盘的环形燕尾槽中。
3.高压压气机
九级轴流式。钛合金整体中介机匣和对开的压气机机匣,转子为惯性摩擦焊接和螺栓连接的混合结构,进口导流叶片和前3级静子叶片可调,增压比9.6。前3级盘用钛合金制成,用电子束焊焊为一体,第4~9级盘由高温合金制成,同样用电子束焊焊为一体,并与其后的封严盘和后轴焊接成一体,用短螺栓将第3级盘与第4级盘连在一起。所有9级的榫头均为环形燕尾槽式榫头.转子的前轴与第2级盘焊在一起.其前端用圆弧端齿与前短轴相连,前短轴上装有高压转子的滚珠轴承与传动附件的主动锥齿。后轴的后端面为圆弧端面齿以与高压涡轮轴前端的圆弧端面齿相啮合形成圆弧端齿联轴器,并用短螺栓将二者连接起来。 第9级轮盘后装有一封气用的封严轮盘,其轮缘与刷式封严环的钢丝刷接触,起封严作用。它是在两个环形侧壁中铺填一束束极细的具有弹性的金属丝组成的环形刷,每一束中有360余根丝,环形刷紧紧地与转动的封严盘轮缘相贴合,起到接触封严作用。在过渡状态发生间隙变化时,由于刷子在弹性的作用下仍然紧贴于旋转面上,因而仍能起良好的封严作用。
第5级盘后的鼓筒上开有引入冷却高压涡轮的高压空气进气口(36个),为了使此股高压空气能顺利向后流经高压压气机后轴内腔至高压涡轮,在5级盘后端面上焊有由8个叶片组成的导风轮(叶片焊在导风轮上),用以将空气导入至转子内腔。4~9级静子叶片均不带内环,叶片是悬臂地固定于机匣中。0~9级静叶全部采用合金钢.
4.燃烧室和加力燃烧室
  4.1短环形, 燃油经20个双锥喷嘴和20个小涡流杯喷出并雾化,实现无烟燃烧,具有均匀的出口温度场。内外壁均有分段气膜冷却,双点火系统。火焰筒采用激光打孔的多孔结构进行冷却. 火焰简由锻件机加工制成,喷嘴则采用了空气雾化式的。这种燃烧室的压力损失小、具有较好的过渡状态性能和重新点火性能以及无可见烟。
4.2加力燃烧室,进口处有混合器,分5区供油,其中第5区为加力起动区,起动区为喷嘴环,置于环形稳定器内。火焰稳定器由中央环状V形火焰稳定器与36根径向火焰稳定器组成。径向火焰稳定器用风扇空气冷却。中央环形火焰“V”形稳定器沿圆周做成16段,可以自由膨胀,径向火焰稳定器外伸的有24支,内伸的有12支。。防振措施为全长防振屏并在内尾锥处开有大量的防振孔,加力燃烧室外壁用钛合金制成。

5.高低压涡轮
    5.1单级高压涡轮导向叶片按三元流设计,高压涡轮叶片采用单晶精铸件,并采用了复杂的多孔冷却通道,叶片表面用等离子喷涂的陶瓷隔热涂层。轮盘用粉末冶金毛坯制成。前轴焊在轮盘的前端面,轴的前端为圆弧端齿,以便与高压压气机后轴相连。后轴用短螺栓与轮盘后的安装边相连,安装边的外缘形成刷式封严装置的摩擦面。在WS10中,对高压涡轮工作叶片冷却的空气来自压力较低的高压压气机第5级后,通过焊在5、6级盘上的引气用导风叶片,将空气导入到转子内腔与高压压气机后轴内腔向后流向高压涡轮。在高压涡轮盘前装有一特制的导风轮,导风轮上有径向叶片,当空气由高压压气机轴腔内向后流到联轴器时,通过端面齿联轴器齿隙流到涡轮盘与导风轮间的腔室中,在导风轮叶片的作用下,被甩到外缘,压力得到提高,从而流入叶根处的冷却空气进气孔,进入叶片。
低压涡轮 单级轴流式,带冠。空心气冷转子叶片,转子叶片均可单独更换,导向器叶片可分段更换。
5.2 单级低压涡轮的工作叶片带冠,空心气冷转子叶片,转子叶片均可单独更换,导向器叶片可分段更换。涡轮轴用短螺栓与轮盘后的短轴相连,涡轮后装有出口导流叶片,以便将流出低压涡轮的打旋气流导直。
6.尾喷管为收敛-扩张型,喷口面积由液压作动筒和作动环控制,主、副喷管的调节板分三段铰接,,各有16个调节片和封严片,在凸轮和滚柱上移动,以调节喷口面积。喷管外壳材料为焊接的钛合金。收敛喷口靠16个液压作动筒操纵,扩张喷口则靠16个周向气压作动筒形成的环形“束带”固紧,随着喷口落压比的变化,靠气动力作动改变喷口的出口截面面积。
7.控制系统 双通道全权数字电子控制系统(FADEC),按风扇转速和核心机压比调节发动机工作,有故障隔离功能。


技术数据
  
    最大加力推力(daN)     13800
  
    中间推力(daN)      8620
  
    推重比          7.5 (按国际上一般规定计算)
   
    涵道比          0.6
  
    涡轮进口温度(℃)     1423
  
    最大直径(mm)       1300
  
    长度(mm)(喷口全开时)  4950
希望太行比AL-31F先进
删了吧 单级低压涡轮 这一条就是错误的!
回复 3# 红色的闪电


    低压涡轮可能原来是两级,后来参照al31f的设计,改为一级
太行真的这么先进