某型航空发动机转差故障分析

摘要

飞机是国防建设以及未来军事发展中重要的组成部分，航空发动机是飞机的核心部件，其性能的好坏直接影响着飞机的各项性能指标，而转子是发动机动力系统中最为重要的组成部分。随着航空技术的发展，第三代战斗机已投入武器装备，主要负责国土的巡航、飞行员的训练、人工增雨、救援等工作。笔者所在单位负责第三代战斗机航空发动机的制造、装配、试车等工作。自进入小批量生产以来，高低压转子转差问题一直影响着该型发动机的合格交付。转差故障需要多次试车调试后才能排除，此类故障增加了发动机制造成本，延长了发动机制造周期。为了解决这一技术难题，本文开展了大量的数据采集、技术分析与研究等工作，采取了多项排故措施，取得了一定的成效。本文从涡喷发动机原理、高低压转差机理、排故实践、数据采集、技术分析等工作出发，深入研究了某型发动机转差的故障现象及导致故障的原因，通过对转差故障的分析与研究，找到解决故障的措施，减低了转差故障对发动机生产周期的影响。
　　本文的主要研究内容如下:
　　(1)通过统计相关数据，分析得出涡轮导向器面积的大小是产生转差的最重要因素。
　　(2)通过试车参数的验证及排故实践得到——在高、低压导向器排气面积匹配的情况下，配合以正确的大气温度修正系数，可以排除发动机的转差故障。
　　(3)缩小低压压气机部分的转、静子间隙对提高转差有益处，但该因素对排故效率影响较小。
　　(4)实物测量了高涡叶片，掌握高涡叶片的批量加工质量水平并对其进行分析研究，得出涡轮叶片的加工偏差在整体上对转差有影响。
　　(5)通过29台发动机试车参数数据验证各项转差故障排除措施在生产实践上是完全可行的。

目录

声明

摘要

引言

1 绪论

1．1 项目来源及研究意义

1．2 压气机及涡轮工作原理

1．2．1 压气机

1．2．2 涡轮

1．3 航空发动机常见故障及排除方法

1．4 国内航空发动机转差故障攻关情况

1．5 国外航空发动机转差故障攻关情况

1．6 本文主要研究内容

2 转差定义与故障统计

2．1 转差的定义

2．2 故障统计

2．2．1 发动机工厂试车转差不合格率情况

2．2．2 发动机按试车台次统计转差不合格率情况

2．2．3 发动机转差合格的分布情况

2．2．4 不同温度转差合格率分布情况

2．3 小结

3 转差故障分析

3．1 发动机试车参数修正影响

3．2 机匣变形对转差的影响

3．2．1 数据统计

3．2．2 数据分析

3．2．3 高、低导向器和扩散器变形的相互影响

3．3 提高低压压气机效率对转差的影响

3．4 高涡叶片加工质量及导向器面积对转差的影响

3．5 进气温度对转差的影响

3．5．1 试车情况说明

3．5．2 数据整理

3．5．3 转速大气温度修正系数处理

3．6 小结

4 发动机试车参数验证

4．1 小结

结论

参考文献

致谢