“太行”发动机研制中所采用的新技术(ZT)

“太行”发动机研制中所采用的新技术(ZT)超大网友轰炸机整理。


“太行”发动机几大关键部件重大设计中,有原始创新,也有消化吸收再创新,或者两者有机结合起来。数十项有预研基础的新技术、新材料和新工艺得到应用,预先研究成果与型号研制相结合攻克了多个技术关键,在工程经验不断增长的同时,掌握了当今国内最先进的发动机设计技术和国际先进的设计技术。


“太行”发动机设计经历了两代人,设计手段从图板设计、手工操作,更新、飞跃到电脑绘图、计算机辅助(二维、三维)设计,并已经形成了大量的配套设计软件。(这是一个巨大的进步)


发动机的设计采用了大量的先进部件技术和整机匹配技术,其中多项填补了国内空白,有的已经达到国际先进水平;上百项新材料、新工艺的成功应用,使发动机材料技术和制造技术实现了一系列重大突破。例如,在研制过程中,仅黎明公司被列为厂级攻关项目就达到302项,部级以上重大项目29项。这些研制项目不仅突破了生产“瓶颈”,有的填补国内空白,有的还达到国际先进水平,而且提升了企业基础条件建设和制造能力,打造出了一支优秀的技术、技能队伍。


“太行”发动机在自行设计过程中采用的新技术,有:


1)三级风扇为带进气可变弯度导向叶片的跨音速气动设计,采用悬臂支承,不带进气变弯度导向叶片;超塑成型扩散连接的进气机匣,是国内该项设计技术的全新突破;

2)两级低压涡轮为复合倾斜弯扭的三维气动设计,低压涡轮两级导向叶片均为空心、三联整体无余量精铸结构,与高压涡轮对转,其效率达到当今国际先进水平。


3) 关于太行的空心叶片,报道语焉不详,但是肯定不会比昆仑差。在有关昆仑发动机的新闻里,报道称606所集中国内最优秀的设计、材料、工艺、加工、检测等方面的专家组成了“国家队”,经过8年的潜心研究、试验,终于掌握了这种被誉为现代航空发动机“王冠上的明珠” 的尖端技术。借鉴了国际上先进的气膜冷却技术,大胆采用了复合气冷空心涡轮叶片。它不仅包括先进的设计技术、高温材料技术,还包括定向凝固技术、无余量精铸技术、五坐标数控打孔技术、磨粒流光整技术、无损检测技术、冷却试验技术、高温涂层技术。


4)“太行”发动机复合材料外涵机匣是复合材料技术在国内航空发动机上的第一次应用。是国外第四代发动机技术,填补了国内航空发动机技术的空白;复合材料外涵机匣比钛板焊接结构的外涵机匣重量减轻30%,而且比强度、比刚度更高,疲劳寿命更长,更耐腐蚀。


5)加力燃烧室为“平行进气”式,工作范围宽,重量轻,流体损失小,采用分区分压供油方案,保证了在发动机工作包线内的可靠点火和稳定;


6)第Ⅳ级和Ⅷ级高压压气静子叶片,在国内首次实现了高温合金叶片的冷辊轧。研制成功的GH4169合金Ⅳ级至Ⅷ级静子叶片冷辊轧填补了国内高温合金叶片冷辊轧技术的空白。2004年12月底完成攻关,在国际上处于领先地位。但是GH4169合金压气机、涡轮盘件,目前仍然存在盘件性能富裕度小,个别情况盘件的性能、组织无法满足标准要求; 新工艺、新结构需要持续改进。


7)尾喷口为全程无级可调收敛扩散喷口设计,填补了国内的空白。不过收扩喷口精铸件平均合格率仅为54%,尚需进一步提高。


8)太行”航空发动机涡轮后机匣电子束焊接,无论是工艺安排还是零件交付质量都无可挑剔。


9)将纳米氧化锆技术应用于热障涂层,给“太行”发动机高压涡轮导向叶片以及低压一、二级导向叶片穿上了一层性能优良稳定的“保护衣”,达到了世界热障涂层技术应用的最前沿。2005年5月,完成该技术工程化,在“太行”发动机叶片上应用。2005年8月,用纳米氧化锆热障涂层技术喷涂的高压涡轮导向叶片解决了烧蚀问题,顺利通过了“太行”发动机长期试车考核。


10)首次采用整体铸造钛合金中介机匣;其技术难题最终由北京航空材料研究院解决。


11)“太行”发动机试验初期所用的控制系统是数字电调系统,但其在稳定性、可靠性和抗干扰性等方面还不够成熟,因此改为机械液压方案,1998年12月,该方案装机试车,经过严格的考核验证,能保证发动机可靠工作。原来的数字电调方案则改为第二案,待发展成熟后再取代机械液压控制方案。


12)在“太行”发动机原型机研制阶段,高压涡轮盘采用了粉末冶金的新材料,但由于国内相关技术尚未完全成熟,从定型批这种材料被换掉。


前几年太行的重点目标是:

03年针对重点型号减重开展的“减重年”;

04年为确保重点型号的定型而进行的“排故年”;

05年为提高和完善设计质量而开展的“细节年”;

06年为进一步完善设计、提高设计质量而进行的“精化年”。


太行的各项性能还在不断的完善之中,以后还会有进一步的提高。


欢迎各位网友补充和指正错误。


转自:大旗网

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