文档介绍：航空涡轮发动机是由压气机、燃烧室与涡轮三个核心部件及进气装置、尾喷口与其他一些发动机附属设备比如燃油调节器、起动装置等组成。其中压气机、燃烧室与涡轮三大核心部件构成我们所说"核心机"。每个部件研制都要克服巨大技术困难,因而航空涡轮发动机是真正高科技产品,其研制水平是一个国家综合国力集中体现,世界上只有少数几个国家能够制造拥有全部自主知识产权航空涡轮发动机。压气机   压气机作用是将来自涡轮能量传递给外界空气,提高其压力后送到燃烧室里参与燃烧。因为外界空气单位体积含氧量太低,远小于燃烧室中燃油充分燃烧所需耗氧量。如果外界空气不经过压缩,那么发动机热力循环效率就太低了。在航空涡轮发动机上使用压气机按其结构与工作原理可以分为两大类,一类是离心式压气机,一类是轴流式压气机。离心式压气机外形就像是一个钝角扁圆锥体。由于其迎风面积过大,现在已经不在主流航空涡喷/涡扇发动机中使用了,仅在涡轴发动机中有一些运用。轴流式压气机因其中主流方向与压气机轴平行而得名,它是靠推动气流进入相邻叶片之间扩压通道来实现气流增压。轴流式压气机具有体积小、流量大、效率高优点,虽然轴流式压气机单级压缩比不大(~),但是可以将很多级压气机叶片串联起来,一级一级增压,其乘积就是总增压比。轴流式压气机这些优点,使其成为现代航空涡轮发动机首选。   压气机主要设计难点在于要综合保证效率、增压比与喘振裕度这三大主要性能参数满足发动机要求。   压气机效率是衡量压气机性能好坏重要指标,它反映了气流增压过程中产生能量损失大小,如果效率太低,能量损失过大,压气机岂不是出力不讨好。   增压比是指压气机出口气压与进口气压之比,这个参数决定了压气机给后面燃烧室提供"服务质量"好坏以及整个发动机热力循环效率。目前人们目标是提高压气机单级增压比。比如在GE公司J-79涡喷发动机上用压气机风扇有17级之多,,;而F-22F119涡扇发动机压气机中,3级风扇与6级高压压气机总增压比就达到了25左右,。但随着压气机增压比越来越高,压气机喘振问题凸显了出来。喘振是发动机一种不正常工作状态,是由压气机内空气流量与压气机转速偏离设计状态过多而引发。喘振是发动机致命故障,严重时可能导致空中停车甚至发动机致命损坏。衡量发动机喘振性能指标叫"喘振裕度",就是说发动机进口流量变化多少会引发喘振,这个值一般都要求达到15%甚至20%以上。   早期轴流式压气机多数为单转子轴流式压气机,即各级压气机是安装在同一根传动轴上、由同一个涡轮驱动并以相同转速工作。这种压气机结构比较简单,但是当单转子发动机在工作中转数突然下降时(比如猛收小油门),气流容积流量过大而形成堵塞,从而导致前面各级(低压压气机)叶片处于小流量大攻角工作状态。这时,就像飞机在大攻角飞行时出现失速一样,气流从压气机叶片后部开始分离,这种分离严重到一定程度,就会出现喘振。在单转子轴流式压气机中,为了降低低压部分在这种情况下攻角,只好在压气机前加装可调导流叶片以降低气流攻角,或者在压气机中间级上进行放气,即空放掉一部分已经增压空气来减少压气机低压部分攻角。   为了提高压气机工作效率并增加发动机喘振裕度,人们想到了用双转子来解决问题。即让发动机低压压气机与高压压气机工作在不同