发动机附件齿轮箱上有(航空发动机附件齿轮箱)

海潮机械 2023-01-26 06:32 编辑:admin 198阅读

1. 航空发动机附件齿轮箱

有了,国内生产型名为“峨眉”

中乌两国已签定协议,由乌克兰向中国出售AI-222-25发动机的制造技术,并提供全套技术资料、整套图纸资料还有样机和部分散装件、成品附件. 我国拿到了AI-222-25发动机的生产许可证.(未来 AI-222-25F 加力装置由中国燃气涡轮研究院负责设计研制仿制)

AI-222-25发动机由608所和中国燃气涡轮研究院同负责设计研制, 由成都发动机(集团)有限公司和南方航空动力机械公司的331厂同生产. 全部采用自行编制的工艺资料和自己制造了大部分的工艺设备,只是进口了少量的专用设备. 在所有项目中,原则上608所和中国燃气涡轮研究院始终是各承担一半的研制工作量。

按发动机部件的具体的分工是:

608所重点研制 整体叶盘结构的风扇、低压涡轮(含材料为定向凝固高合金的低压涡轮叶片) 、中介机匣及齿轮箱、附件传动、尾喷管、支撑结构、 发动机安装节.

中国燃气涡轮研究院负责研制系统设计一体化和轴流式高压压气机、带气动雾化喷咀的环形燃烧室、高压涡轮涡轮(含复合气冷定向凝固(结晶)无余量精铸的空心叶片)和刷式封严、还有燃油系统、全权数字电子控制系统.

发动机部件按分工制造然后运送到331厂, 在331厂设有一条总装配线最终完成组装.

AI-222-25发动机的国内生产型初步名为“峨眉” 涡扇发动机.

2. 航空发动机附件传动装置

①发动机及其起动、操纵系统:发动机将燃油的化学能转换为机械能,然后带动螺旋桨加速外界空气产生推力或拉力(如活塞式航空发动机和涡轮螺旋桨发动机),或者是直接向后排出燃气获得反作用推力(如喷气发动机和火箭发动机)。涡轮喷气发动机必须达到一定转速才能正常工作,起动系统的主要作用就是将发动机加速到能工作的转速。根据使用要求的不同,起动方式分为压缩空气起动、电动起动和小型内燃机起动。

②发动机固定装置:用于将发动机固定在飞机机体上。

③飞机燃油系统:用于存贮和向发动机的油泵供给燃油,保证发动机正常工作。

④飞机滑油系统:活塞式发动机和涡轮螺旋桨发动机减速器有许多转动机件,需要较多滑油用于散热和润滑。飞机滑油系统(或称外滑油系统)的功用是向发动机供给需用的滑油,并进行过滤和散热,保证一定量的滑油循环使用。滑油系统一般由带过滤装置的滑油箱、导管和空气滑油散热器组成。涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机传动机件简单,所需滑油数量和吸热量不大,发动机内部的少量滑油利用燃油散热已能满足要求,不需要在飞机上另设外滑油系统。

⑤发动机散热装置:活塞式发动机气缸需要散热。气冷式发动机直接利用飞行时迎面气流进行冷却。为了减少冷却空气流量,降低阻力,在汽缸后面加有挡流板,整个发动机加整流罩。在整流罩的进口或出口设置风门,根据散热需要调节冷却空气的流量。液冷式发动机的冷却方法类似于汽车发动机,用循环水或其他液体冷却发动机,而冷却液又通过蜂窝状空气散热器进行冷却。为了提高冷却效率和降低阻力,散热器通常装在精心设计的通道内。涡轮喷气发动机除尾喷管温度较高外,其他部分温度并不很高,发动机及其传动附件的散热比较简单,多从进气道引出少量空气,使其流过发动机和飞机体间的环形通道,同时起隔热作用。

⑥防火和灭火装置:包括防火墙、预警和灭火系统。防火墙实质上是设置在发动机舱周围的防火隔板。预警系统向驾驶员指示发生火情的部位,以便及时妥善处置。灭火系统能自动扑灭火情于萌芽状态,保证飞行的安全。

3. 航空发动机齿轮材料

一般使用变速箱的地方也就是发动机和空调系统了,肯定不是钛合金的,都是用合金钢。

因为钛合金加工性不好,容易产生氢脆;而变速箱中有很多齿轮,这些齿轮加工通常是机械加工然后做表面硬化,所以不用钛合金。

4. 航空发动机附件齿轮箱图片

飞机的章节号是根据ATA100进行编写的

00 INTRODUCTION 介绍

05 TIME LIMITS / MAINTENANCE CHECKS 维修时限和维护

06 DIMENSIONS AND AREAS 尺寸和图表

07 LIFTING AND SHORING 顶升

08 LEVELING AND WEIGHING 平衡和称重

09 TOWING AND TAXIING 牵引和滑行

10 PARKING MOORING, STORAGE AND RETURN TO SERVICE 停放和系留

11 PLACARDS AND MARKINGS 标牌和标志

12 SERVICING 勤务

20 STANDARD PRACTICES 系统部分标准施工

21 AIR CONDITIONING 空调

22 AUTO FLIGHT 自动飞行

23 COMMUNICATIONS 通讯

24 ELECTRICAL POWER 电源

25 EQUIPMENT / FURNISHINGS 设备及装饰

26 FIRE PROTECTION 防火

27 FLIGHT CONTROLS 飞行操纵

28 FUEL 燃油

29 HYDRAULIC POWER 液压

30 ICE AND RAIN PROTECTION 防冰防雨

31 INDICATING / RECORDING SYSTEMS 仪表(指示记录)

32 LANDING GEAR 起落架

33 LIGHTS 灯光

34 NAVIGATION 导航

35 OXYGEN 氧气

36 PNEUMATIC 引气

37 VACUUM 真空

38 WATER / WASTE 水和排污

49 AIRBORNE AUXILIARY POWER APU(机载辅助动力装置)

51 STANDARD PRACTICES AND STRUCTURES - GENERAL 结构部分标准施工

52 DOORS 门

53 FUSELAGE 机身

54 NACELLES / PYLONS 发动机短舱、吊架

55 STABILIZERS 安定面

56 WINDOWS 窗

57 WINGS 机翼

61 PROPELLERS-General 螺旋桨-概述

65 ROTORS 旋翼

70 STANDARD PRACTICES - ENGINES 动力装置部分标准施工

71 POWER PLANT 动力装置

72 ENGINE 发动机

73 ENGINE FUEL AND CONTROL 发动机燃油及调节

74 IGNITION 点火

75 AIR 空气

76 ENGINE CONTROLS 发动机控制

77 ENGINE INDICATING 发动机指示

78 EXHAUST 排气

79 OIL 滑油

80 STARTING 起动

81 TURBINES 涡轮

82 WATER INJECTION 喷水

83 ACCESSORY GEAR BOXES 附件齿轮箱

91 CHARTS 图表(WDM中)

93 PANELS 面板

5. 航空发动机附件齿轮箱的作用

1、WS-15涡扇发动机 国家:中国

2、涡扇-10B太行发动机 国家:中国

3、WS-13涡扇发动机 国家:中国

1、WS-15涡扇发动机 国家:中国

WS-15全称涡扇15"峨眉" 涡扇发动机,是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。WS-15主要用于双发重型隐身战斗机歼-20。WS-15由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制。"峨眉"航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功。这标志着我国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越,在研制我国第四代中型战斗机的征程上迈出了坚实的一步。2011年中航黎明完成了ws-15验证机的交付。保节点是2020年完成研制。

WS-15全称涡扇15“峨眉” 涡扇发动机,是为我国第四代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机。由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制。“峨眉”航空发动机的技术验证机在2006年5月首次台架运转试车成功。

这标志着我国在自主研制航空发动机的道路上又实现了历史性跨越,在研制我国第四代中型战斗机的征程上迈出了坚实的重大一步。2007年3月原形机首次台架运转试车成功,预计2013年3月发动机完成设计定型试验,2014年7月生产型发动机定型。

按照飞机任务要求,“峨眉”航空发动机在循环参数选择上采用较高的涡轮进口温度、中等总增压比和比较低的涵道比。采用的新技术主要有损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维粘性叶轮机设计方法、整体叶盘结构的风扇和压气机、单晶气冷涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、刷式封严、树脂基复合材料外涵机匣、整体式加力燃烧室设计、陶瓷基复合材料喷管调节片、三元矢量喷管和具有故障诊断和状态监控能力的双余度式全权数字式电子控制系统。发动机由10个单元体组成。

2、涡扇-10B太行发动机 国家:中国

行WS-10/10A相当于当初F100-PW-100阶段,而太行改WS-10B则已经相当于当初F100-PW-220阶段。太行改WS-10B发动机整体性能接近和部分超过F110-GE-129IPE(F110的性能改进型)WS-10B发动机在“太行”发动机的基础上研制的,涡扇10B与涡扇10/10A之间的通用零部件达70%。使用通用部件不仅减小了研制的冒险性,还将显着地减少后勤保障费用。

太行改WS-10B的核心机以“太行”核心机为基础重新研制的,在设计过程中三大核心部件既高压压气机、环形燃烧室、高压涡轮等大量的参照并借鉴了AL-31F核心机的设计方法,结构细节设计和制造工艺. 大胆倡导采用了航空动力许多前沿设计技术成果和大量应用新材料、新工艺,从而突破了120余项关键技术。

重点围绕WS-10B核心机的三大高压部件既高压压气机、环形燃烧室、高压涡轮等的工程设计,试制与试验以及其相关的强度、控制等系统进行综合应用研究,研制过程遵循“部件试验在前,整机试车在后.的原则,完成了大量的三大核心部件和子系统的试验。

对核心机进行了大量的地面和高空性能试验,对可靠性与耐久性方面的进行大量试验,大幅度的提高热端部件寿命。对其它部件、系统、成件等作了适应性改进,对附件位置、管线和防冰系统作了必要的修改。为减轻重量进一步扩大了钛合金的应用范围。对加力燃烧室和尾喷管进行优化设计,采用新的耐高温合金材料,改进冷却设计,减轻重量 。

优化设计了高压涡轮叶片的结构细节设计,为不带冠设计,强化气膜加对流复合冷却技术。利用增大空气流量、提高部件效率、减少漏气和损失等技术措施,来一定幅度的提高推力。风扇是采用后2级整体叶盘结构。由于运用三维计算流体力学进行设计,风扇效率显着提高,压比为3.6;采用整体叶盘,消除了燕尾槽和阻尼凸台等处的应力集中,简化了结构,减少了零件数,减轻了重量,减少了泄漏结构和系统。

加力燃烧室和尾喷管以及大部分发动机附件从“太行”发动机的设计方案衍生而来,并改进了冷却技术和重新设计了部分结构设计,使结构更简单,减轻了重量,提高使用寿命寿命、同时维修性也得到改善,降低了使用和维护成本,为适应J11B的机体,对附件位置、管线和防冰系统作了必要的修改

3、WS-13涡扇发动机 国家:中国

俄方负责培训技术人员和部分工人,培训完一批工人连设备一起运回,安装调试进行生产,合理安排各部件生产进度,交叉并行进行。由中俄双方在 RD-33 的设计基础上,对局部结构设计进行改良,命名为天山 -21,后请空军司令员马晓天中将命名为“泰山” 。引进了改良后的 RD-33 的大部分生产工艺设备对一条 WP-13 生产线进行技术改造

WS13 是在 RD33 的基础上结合推比八的中推的技术而研制的小涵道比加力型涡扇。

三级轴流式宽弦实心钛合金的风扇叶片,经两极电化学处理的整体叶盘结构,风扇前有计算机控制的可变弯度导流叶片,扩大风扇稳定工作范围。8 级轴流式高压压气机 ( 前三级为可调导流叶片 ) 单级低压涡轮采用空心气冷转子叶片,单级高压涡轮为单晶涡轮叶片和导向器叶片,环形燃烧室,有叶尖间隙控制的 空气热交换器,综合数字式全权限控制系统。

齿轮箱和附件位于发动机的下方,具有性能先进的微型涡轮辅助动力装置,大部分零部件可以利用RD-33的,部分只需略加改良,小部分是新研制的外廓尺寸相近。引进了改良后的 RD-33 的大部分生产工艺设备对一条 WP-13 生产线进行技术改造。

WS13A :大涵道比非加力型涡扇,涵道比 2.0 ,推力 10KN ,油耗 0.62 ,总压比 23 ,涡轮温度 1800K ,推重比14 ,大修间隔 800H ,寿命 2400H ,预计 2006 年开始批量生产,列装机型:中客 ARJ21 、中运

WS13 泰山:用于 FC - 1 “ 枭龙 “ 、 FBC - 1 “飞豹” 后期动力。WS13 是在 RD33 的基础上结合推比八的中推的技术而研制的, 长 4.14 米,最大外直径 1.02 米交付使用质量 1135 千克,发动机 加力推力 86.37 千克。

改型发动机加力耗油率为 2.02 ,不加力推力为 56.75KN ,不加力耗油率为 0.73 ,巡航推力 51.2KN ,巡航耗油率 0.65 ,进气量 80kg/s ,涵道比 0.57 总压比 23 ,大修间隔 810H ,涡轮进气口温度 1650K ,寿命 2100H ,推重比 7.8 。预计2012年开始批量生产。

6. 飞机齿轮箱

一般涡轮发动机是五大部件,进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管,然后再大一点的就是齿轮箱。我这指的是裸发,如果是在翼的还有风扇包皮和反推。

另外还有些附件了,如燃油泵、液压泵、发电器、起动机、控制计算机和一些电磁阀、活门、作动筒、点火装置、各种液压、燃油、滑油管路和气路,馈线以及控制信号线路等。

7. 飞机发动机附件齿轮箱

普惠公司齿轮传动式涡扇(GTF)发动机优缺点总结。

优点:

可以降低16%的燃油消耗;

比监管排放标准减少50%的氮氧化物排放并  缩小75%的噪音轨迹;

航空公司可以在每年每架飞机上节省150万美元的燃料成本。

此外,齿轮传动涡扇发动机也让飞机获得了更广的航程,和噪声的显著降低。

缺点:

制造精度要求更高;

对于叶片材料有更苛刻的要求,使得单项成本增加;

工艺技术壁垒降低,更容易被模仿。

整体发动机因单项成本的增加抬升了整机价格,售价高昂。

8. 航空发动机附件传动系统

正常情况下先起动APU(辅助动力装置,Auxiliary Power Unit)APU提供引气和电,从APU过来的引气带动飞机发动机上的ATS(启动机)然后使N2转子转动,当N2达到一定转速后燃油喷嘴喷出燃油后,由点火激励器点火引燃燃油继续推动叶片转动。

N2转动后会使发动机内部N1转子叶片前后产生气压差,从而带动N1转子转动。N1的转动使发动机产生向后很大的推力.一般N2上连接着附件齿轮箱,Boeing737飞机附件齿轮箱中的齿轮连接着一个CSD(恒速传动装置),带动一个交流发电机为飞机提供115V,400Hz的交流电。飞机发动机用来控制燃油流量的装置叫HMU.