航空推進技術正呈現加速發展的態勢,未來軍用航空發動機的設計研制周期將明顯縮短,成本將大幅降低,而技術性能將顯著提高。預計未來航空發動機發展方向主要表現在以下幾方面:
1、氣動設計。氣動設計可使未來發動機單位推力和部件效率進一步提高,且通過減少葉輪機級數、燃燒室和噴管更緊湊及在可能情況下取消加力燃燒室等辦法來減輕質量。主要技術有:風扇/壓氣機葉片采用有粘、全三維氣動設計技術,燃燒室采用旋流燃燒技術,渦輪葉片采用有粘、全三維氣動設計技術,并進行復合傾斜和端彎設計、先進的熱端傳熱分析和冷卻設計;噴管采用360°全方位氣動矢量噴管設計等。
2、結構設計。先進的結構設計可減輕發動機質量,同時可充分發揮新材料的性能。新結構主要有:空心風扇/壓氣機葉片、整體葉盤、整體葉環、刷式和氣膜封嚴、雙層壁火焰筒、對轉渦輪、雙輻板渦輪盤、磁性軸承、內裝式整體起動、發電機和骨架承力結構等。
3、新材料。新材料是航空動力技術進步的重要基礎,是提高軍用航空發動機推重比的主要突破口。主要有:樹脂基復合材料、纖維增強的鈦基材料、耐高溫合金材料、陶瓷基復合材料、碳-碳基復合材料等。通過采用新材料,在保證其耐高溫性、高強度的前提下,減輕發動機質量。
4、控制系統。先進新型軍用航空發動機將采用綜合、分布、光纖、多變量及智能化數字電子控制技術,同時還將提高控制的可靠性,降低耗油率和減輕質量。帶有高度一體化數據總線的全智能分布式控制系統,具有質量輕、控制性能好,能在高溫、強電磁輻射及強振動條件下穩定可靠工作。
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