航空发动机试车工艺

章节摘录

插图：0．3．1性能试验性能试验是在设计条件下测试发动机的推力和耗油率等性能指标，以及空气流量、压力、温度和各部件的性能。从20世纪30年代末航空涡轮发动机发明开始，到20世纪50年代末一批马赫数达2以上的加力涡喷发动机研制成功为止，对发动机的要求和试验的重点是性能。在初始阶段，对发动机的寿命没有较高要求，一般只有几十小时。涡喷发动机的发明就是一个在试验原型机上试凑的长期过程。结果，在原型机试验中，由于压气机和涡轮不匹配而引起喘振，并烧坏了涡轮叶片。为此，罗•罗公司于1941年建造了第一台压气机试验设备。通过不断地试验，’W2发动机终于在1943年达到了设计推力7100 N。后来在一些国家的研究中心和公司建设了一批部件试验设备，主要是性能试验设备。自1947年突破声障后，发动机的飞行包线越来越大，普通海平面地面试车台上测得的性能和工作特性已经不能反映在高空高速条件下的实际情况，一些国家在20世纪40年代末至50年代末建设了一批模拟高空试验舱。这批试验舱的建成，为马赫数达2以上的涡喷发动机的研制成功起到了重要作用。没有模拟高空试验舱就没有先进的发动机，这就是国内外发动机界的一致结论。到20世纪50年代末，试验设备和测试手段已有足够能力来确定发动机的性能，因此使得设计出来的发动机完全可以达到所要求的精度。在一台发动机的型号研制过程中，首次发动机试验就达到性能指标已经不是难事。在此期间，测试技术从单点模拟仪表指示和人工记录向多点巡回检测和自动记录发展。由于发动机循环参数的提高和多项新技术的应用，对性能试验技术和设备提出了新的要求。1．风扇／压气机试验风扇／压气机试验包括叶栅吹风、缩尺或大尺寸低速模型和全尺寸实物试验。在全尺寸实物试验中又有单转子单级、单转子多级、单转子双涵和双转子双涵几种形式：随着压气机性能的不断提高，出现了进口加温加压的压气机试验台。随着涡扇发动机的出现，全尺寸双转子双涵风扇／压气机试验成为必不可少。压气机是发动机研制中最困难的部件之一。据20世纪70年代的估计，多数发动机研制要经历2～8次压气机重新设计，而每一次重新设计要花费10007／美元，在某些情况下要花费5 000万美元。在这种因素的驱使下，美国空军1972年决定在航空发动机实验室建设国家级的压气机研究设备（CRF），用于研究全尺寸多级风扇和压气机的稳态和瞬态特性。该设备用了12年时间，于1984年建成，设备的总功率达22370 kW，转速为30000 r／min，有640条数据采集通道，采集频率为100000 Hz，可试压气机增压比达40。它对压气机设计技术的发展起到了重要作用。

前言

本书是国家国防科技工业局“十一五”国防特色规划教材，是根据国防科技工业局科技与质量司，于2008年11月在北京航空航天大学召开的“十一五”国防特色教材编写出版工作会议的精神编写的。本书可作为高等职业技术学院、职工大学航空发动机装配与试车专业的教材，或作为工厂航空发动机试车员的自学教材，也可供大专院校相关专业和从事航空发动机试车工作的工程技术人员阅读参考。飞机发明100多年了，这是不平凡的一个世纪。1903年12月17日，美国莱特兄弟制作的世界第一架有动力、可操纵、重于空气的载人飞行器试飞成功，标志着人类飞行的梦想变成了现实。由于飞机的存在，地球“变小”了。从此，飞机为人类的进步与发展插上了翅膀，将人们的活动范围从陆地、海洋扩展到天空，并且越飞越高、越飞越快、越飞越远，创造了人类历史上一个又一个辉煌，并对社会生活的各个方面产生了和正在产生着极其巨大的影响。飞机靠发动机提供动力飞上蓝天，航空发动机也同样走过了100多年的光辉历程。从狭义上讲，航空发动机是飞机的一个重要部件，为飞机的飞行提供动力；但从广义上讲，它也是促进整个航空技术发展的推动力。无数事实表明，人类在航空领域中所取得的每一次重大的革命性进展，无不与航空动力技术的突破和进步相关，而飞机发展的需求又牵引和促使发动机向更高的水平迈进，二者互为依存，相得益彰，推动了整个航空事业的蓬勃发展。中国航空发动机工业的起步并不太晚，在中华民国时期就曾试图建立航空发动机工业，但最终只是修理和装配少量的活塞式发动机。中华人民共和国成立后，自1951年建立活塞式发动机修理厂之后的50多年来，逐步建成了一个比较完整的科研、设计和生产体系，通过引进专利仿制、改进改型和自行研制，已经生产出近60 000台发动机，研制出拥有自主知识产权的涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机，跨入了世界上少数几个能够独立研制较先进航空发动机国家的行列。

书籍目录

绪论　0.1　航空发动机试车的一般概念　0.2　航空发动机试验技术体系　0.3　航空发动机试验技术的发展　　0.3.1　性能试验　　0.3.2　适用性试验　　0.3.3　耐久性试验　　0.3.4　环境试验　　0.3.5　飞行试验　　0.3.6　发动机数值仿真　0.4　航空发动机试车技术常用术语　思考题第1章 航空发动机试车台　1.1　试车台总体布置　　1.1.1　试车台的工艺布置　　1.1.2　试车台空气动力要求　　1.1.3　试车台噪声控制　1.2　试车台主要设　　1.2.1　试车台架　　1.2.2　发动机进气加温装置　　1.2.3　试车用发动机进气道　1.3　试车台常用系统　　1.3.1　空气启动系统　　1.3.2　汽油、燃油和滑油供应系统　　1.3.3　发动机内部油封系统　　1.3.4　发动机尾喷口操纵系统　　1.3.5　液压泵负载系统　　1.3.6　交直流发电机负载系统　　1.3.7　发动机操纵系统　　1.3.8　发动机引气系统　　1.3.9　抽真空系统　　1.3.10　螺旋桨顺桨和回桨系统　　1.3.11　冷却吹风系统　　1.3.12　发动机清洗系统　　1.3.13　设备用液压操纵系统　1.4　试车台电气设备　　1.4.1　试车台电气装置　　1.4.2　发动机和试车台控制装置　　1.4.3　操纵台　思考题第2章 航空发动机试车工艺　2.1　发动机试车的工艺流程　　2.1.1　发动机在台架上的安装和拆卸　　2.1.2　发动机启动前的准备　　2.1.3　发动机内部启封和注油　　2.1.4　冷运转　　　　2.1.5　启动　　2.1.6　磨合运转　　2.1.7　试车发动机加温和冷却运转　　2.1.8　发动机控制系统工作检查和调整　　2.1.9　发动机性能验证　　2.1.10　接通加力过程的检查　　2.1.11　推力瞬变和功率变换检查　　2.1.12　滑油系统的工作检查　　2.1.13　发动机密封性检查　　2.1.14　飞机引气和功率分出　　2.1.15　停车　2.2　验收试车　　2.2.1　试车台和试车设备　　2.2.2　试车记录　　2.2.3　试车程序 　……第3章 航空发动机试车工艺文件编制及性能参数整理第4章 航空发动机试车测试技术第5章 航空发动机模拟高空试车第6章 航空发动机试车用传感器第7章 航空发动机的封存和运输包装第8章 航空油料参考文献

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《国防特色教材•职业教育•航空发动机试车工艺》：国防特色教材•职业教育。《国防特色教材•职业教育•航空发动机试车工艺》可作为高等职业技术学院、职工大学航空发动机装配与试车专业的教材，也可作为工厂航空发动机试车员的自学教材，或者供大专院校相关专业和从事航空发动机试车工作的工程技术人员阅读参考。

作者简介

《国防特色教材•职业教育•航空发动机试车工艺》是高等职业技术教育航空发动机装配与试车专业的适用教材。《国防特色教材•职业教育•航空发动机试车工艺》共8章，主要介绍航空发动机试车台、航空发动机试车工艺、航空发动机试车工艺文件编制及性能参数整理、航空发动机试车测试技术、航空发动机模拟高空试车、航空发动机试车用传感器、航空发动机的封存和运输包装以及航空油料等内容。各章后均附有思考题。《国防特色教材•职业教育•航空发动机试车工艺》在深入调查研究的基础上，总结了近几年来高等职业技术教育课程改革的经验，适应经济发展、科技进步和生产实际对教学内容提出的新要求，注意反映生产实际中的新知识、新技术、新工艺和新方法。突出了职业教育特色，紧密联系生产实际，具有广泛的实用性。

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