hk—86渦扇發(fā)動機的設(shè)計特點

1、 一焉南 瘳 和毒H K 一 8 6渦 扇 發(fā) 動 機 的 設(shè) 計 特 點 ①干 毅 H K8 - 8 6 是 前 蘇聯(lián) 庫 茲 涅佑 夫 設(shè)計 局 ( 現(xiàn) 稱薩 馬拉 “ 勞 動”科研 生產(chǎn)聯(lián) 合公 司 )七 十年 代中期 研制 的低 函道 比渦 扇發(fā)動機 、 用于 伊爾 -8 6 寬體 客機 、 其 性能屬 前 蘇聯(lián) 第三 代燃 氣渦輪發(fā) 動 機。 庫 茲涅 估夫設(shè) 計局 于六 十年 代 開始研 制 渦 扇發(fā)動 機 ， 典 型的

2、渦扇 發(fā) ＼ ／ 文 老、；動 機主 要有 前蘇 聯(lián) 第一 種 帶反 推的 HK 一 8 系列 雙轉(zhuǎn) 子 發(fā)動 機 、H K 一 3 6 三 轉(zhuǎn) 子發(fā) 動機 以及 H K 一 9 3 三轉(zhuǎn) 子 槳 扇發(fā)動 機等 。其 中 HK 一8 系 列連 同什 維 佐夫 一 索 洛 維 也 夫設(shè) 計 局 的 Ⅱ 3 。 系 列 發(fā)展 成 為 前 蘇 聯(lián) 主 要 的 民用 航空 發(fā)動 機 。HK 8 6發(fā)動 機 為雙 函遭 ， 雙轉(zhuǎn) 子結(jié) 構(gòu) ( 見

3、圖 1 ) ，葉柵 式 匣推 裝置 位于 固定 式尾 噴段 ，HK一 8 6設(shè)計 上 保持 了 H K一 8 系 列發(fā) 動機 的特 點 ：非 氣玲 式 渦輪 葉 片 、 適 中的壓 比和燃 燒 室 出 E l 溫 度 及 較 高 的可靠性 和長 壽命 與 HK 一 8發(fā)動機 相 比 ， 結(jié)構(gòu) 上 H K 一 8 6 僅 表 一 起 飛推 力 ( 千 牛)l 2 7． 5最 大 反推 力 ( 千牛 )3 9 ． 2油耗 率 ( 起飛

4、)0 ．5 9 2總空 氣流 量 ( 千克／ 秒 )2 9 2總增 壓 比 風(fēng) 扇增 壓 比 l 3 ．4函道 比 2 ．0 7噪音 ( 滑跑 起 飛) ( 分 貝)1 ．3( 起 高直 飛)1 0 4 ． 2最 大直 徑 ( 不 帶反推 ) ( mm)1 0 7 ． 4長度 ( 不帶 反 推) ( r am)l 6 O 0( 帶反 推 及吊尾 )3 6 3 6重 量 ( 不帶 反 推 )( 千克 )6 3 5 72 1 5 0(

5、帶 匣推 )2 5 O 0( D 本文 1 9 9 3 年 9 月 3l a 收副 瘩 j直徑 增加 l 1，增 加一 級增 壓級 ( 中壓壓 氣 機 ) ．加 大 丁空 氣流量 、 改進 提 高 丁部件效 率 ， 在 保 持發(fā) 動機 主 體 重量 基本 不變 的基 礎(chǔ) 上提 高 丁總 壓 比 2 4 ．1，起飛 推力增 加 2 3 ．8。 同時油耗和 噪音 均 有t ~ ． Y - 改 善 ，發(fā)動 機主要 效據(jù) 見 下表 。轉(zhuǎn)子 支承

6、 HK 一 8 6 發(fā) 動機 轉(zhuǎn)子 支承結(jié) 構(gòu)采 用五 軸承 、三 承 力 機 臣 ( 見 表- )外 傳力方 案 。由于 壓氣 機 、渦輪級 數(shù) 少 ，加 之燃燒 室采 用短 突擴 及短 環(huán)形 火焰 筒設(shè) 計 ，轉(zhuǎn) 子 的軸 向跨 距 小 ， 橫 向剛性容 易保證 ， 轉(zhuǎn) 子 的動力 學(xué)設(shè) 計較 為簡 單 。支承 未 采用擠 壓油膜 阻 尼結(jié)構(gòu) 。表 二 序號 軸承婁 別 支承 位置 承 力機 匣 l蒗 棒 風(fēng) 痢前 盎氣導(dǎo)

7、向器帆 臣2滾珠 凡扇增壓級后分 陌機 匣 3滾珠 高壓壓氣機前 低 壓 嘏輪軸 上 4滾棒 高 壓 渦輪后 ( 中介支 點 )5竣棒 低 壓 渦輪后 后 支承 機 匣 7 5維普資訊 http://www.cqvip.com 前 者 為鑄造 件 ， 后 者 為鍛 造件 并采 用探 根設(shè) 計 ·以降 低 榫頭 溫 度 。 勾減 步 葉片振 動 、 漏 氣及 向盤 的 傳熱 · 葉 片問下 緣板 處裝有

8、絕熱 材料 封嚴(yán) 條 渦輪 盤與 軸 的聯(lián) 接 為常 見的 凸臺定 心 ， 拉 緊螺 栓固 定 、 襯套 傳扭 方 式 。高壓 渦轱 盤 用來 自壓 氣機 卸荷腔 空 氣玲 卻 ， 低 壓 渦輪 盤 連 回盤 問 的級 間封嚴(yán) 環(huán)構(gòu) 成 一空腔 ． 便 于來 自六 級 壓 氣機后 的 空 氣玲 卻 低 壓盤 并 消 除 盤 問燃 氣 的 。 膜 片 ”式 振動 。漏 輪導(dǎo) 向器設(shè) 計 為多 個扇形 段組 合 ， 每 個扇形 段 由二或

9、 三個 導(dǎo) 向葉片構(gòu) 成 ， 僅 第一 緞 ( 高 壓渦輪 )導(dǎo) 向 葉片 采用 空 氣 ( 燃燒 室二 服 氣流 )玲 卻 。為減 步級 問 漏氣 損失 ， 提 高部 件教 率 ，在導(dǎo)句 器 扇形 段 內(nèi) 、 外 環(huán) 之 間 同 樣 裝有 絕 熱封 嚴(yán) 條 渦輪 機 匣采 用雙 層 結(jié) 構(gòu) ． 外機 匣為 加強 型包 窖性設(shè) 計 ． 玲 卻 空氣通 過 內(nèi)外 機 匣間 通道 來玲卻 內(nèi)機 匣 ， 實現(xiàn)禍 輪 葉尖 的 主動 間隙 控

10、制 。 迅 航時辟 卻 空 氣來 自外函遘 ， 其余 工 作狀態(tài) 用 高 壓壓 氣機 后空 氣 進行冷 卻 冷 卻 氣源 的控 制 轉(zhuǎn)換 ，由一膜 合開 關(guān)來 自動 完成 使 用與 維 修 性 H K 一 8 6 發(fā) 動機 總 壽命設(shè) 計 為 1 5 0 0 0 小 時 ，翻修 間 隔高 達 7 5 ( } 0 小 時 。為便 于對 發(fā) 動機 使 用狀態(tài) 進行 監(jiān) 控和 故障 診斷 ． 改善發(fā) 動機 的維 修 品質(zhì) ， 設(shè)計 上主 要

11、采取 了下 列措施 ；發(fā) 動機 振動 ： 可利 用機 載振動 測試 系統(tǒng) 來監(jiān) 控發(fā) 動 機 的振 動 水 平 ，設(shè) 有 過量 振 動和 危 險振 動 報 警信 n 圖 2號 。金屬 屑 ： 在發(fā) 動機 滑油 循環(huán) 系統(tǒng) 油路 中 裝有 金屬 屑信 號探 測器 ． 可進 行 報警 及 利用所 捕捉 到 的金 屬粒 子 進 行 化驗分 析 ， 監(jiān)控 軸 承 、齒輪 及 封嚴(yán) 等零 件 的工 作狀 況 。內(nèi)部 結(jié)構(gòu) 檢 查 ：發(fā)動 機 上設(shè)

12、 計有 1 9 個 內(nèi)窺 鏡檢 查 孔 ( 風(fēng) 扇 2 個 、 增 壓級 3 個 、分隔 機 匣 1 個 、壓氣 機 5個 、 燃 燒室 6 個 、 禍輪 2 個 ) ， 可 利用 光纖 內(nèi)窺鏡 及戚 像設(shè) 備對 發(fā)動 機 內(nèi)部結(jié) 構(gòu) 進行故 障檢 查 卜 緞風(fēng) 崩 葉片前 緣和 二級 低 壓禍輪 葉 片后緣 的檢查 ， 分導(dǎo)通 過 進 氣導(dǎo) 向器 機 匣前 和 尾 噴后來 實現(xiàn) ) ， 所 有 拉查 孔 都 位 于機 匣的 側(cè)面 或底

13、 部 ，具有 良好的 可迭 性 。·軸承 及軸 腔溫 度 ： 發(fā) 動機工 作過 程 中 ， 高l 壓菠 低 壓轉(zhuǎn)子 止推 軸承 所承 受 的負荷 為最 大 ． 故 在 此兩 軸承 的外 環(huán)處都 裝 有涮 溫裝置 ． 直 接監(jiān)控 其工 狀況 的 可 摧性 ． 另 外在前 中后三 支 承軸 腔 內(nèi)分 別裝 有 火警 傳蒜 器 ，一 旦 出現(xiàn)非 正常 溫 升可發(fā) 出報警 信 號 。狀 態(tài)提 示 ：H K 一 8 6發(fā) 動 出 設(shè) 計

14、 有 放 氣 活 門打 開 、 可 調(diào)導(dǎo) 向器 關(guān)閉 、反推 門鎖打開 、進 氣 導(dǎo)向器 結(jié) 冰 、 檢 查滑 油油 面 、 最小燃 油壓 力 、 最 小滑 糟 壓力 、 滑 油 中有盒 屬屬 、 振 動 太 、 振 動危 險 、 軸 承 溫磨危 險 、 排 氣 溫 度危 險 、 停車 開 關(guān) 關(guān)閉 、 過熟 停車 及操 鼽 電子系 統(tǒng) 不工 怍等 信號提 示 ， 便 于 空 、 地勤 人 員進 行故 障診 斷 ．制定 維咎 排故方 案