热障涂层技术在航空发动机涡轮叶片上的应用

经济和技术的快速发展有效地推动了我国航空发动机发展,新时期高推重比航空发动机已经成为航空发动机发展的主要方向,在提高航空发动机推重比的众多措施中最直接方式是提高航空发动机涡轮进口温度,以使得航空发动机在工作过程中能够更好地加热、压缩空气,从而使得航空发动机能够产生更高推重比。而航空发动机涡轮进口温度主要受航空发动机涡轮叶片承温能力影响。热障涂层应用于航空发动机涡轮叶片上将有助于提高航空发动机涡轮叶片承温能力。本文将就航空发动机涡轮叶片热障涂层的特点及技术应用进行分析阐述。     

航空发动机用耐高温材料的研究进展

耐高温材料研究对航空航天技术的发展有重要影响,总结了航空发动机用耐高温材料的研究进展,详细论述了高温合金、钛合金、金属间化合物、难熔金属材料、金属陶瓷材料和复合材料等耐高温材料的研究和应用现状,分析了目前存在的问题。简单介绍了金属高温氧化理论及高温合金防护涂层的研究进展。阐述了今后航空发动机用耐高温材料的研究重点。     

发动机试验系统国内外压力校准关键技术的现状及差距

发动机试验系统中所涉及的压力是非常广泛和复杂的,按压力范围有:高压、低压和微压;按测量的形式有:表压、差压和绝压;按工作环境有:高温、低温和常温;按工作状态有:静压和动压.随着飞机向高空、高速和高温发展,航空发动机向高增压比、高涡轮进口温度、高推重比及高可靠性发展,本文从航空发动机试验系统压力校准所关心的几个关键技术如微压、动压、差压以及高温环境下压力测量和校准进行广泛调研,给出了这几个关键技术的国内外现状并指出了差距.     

SiC晶体测温技术研究

针对航空发动机结构复杂和工况条件苛刻的问题,研究基于SiC晶体材料的测温技术,解决航空发动机燃烧室、涡轮和尾喷管等高温部件的测温难题。选取国产6H-SiC晶体作为材料,进行6H-SiC晶体的中子辐照。研究晶体测温的温度判读方法,提出X射线衍射峰半高宽作为温度判读参数,测量温度可达1 600℃,测量精度达到1%,比国外晶体测温技术的测温范围更高。该测温技术具有微尺寸、微质量、无引线的非侵入式优点,可用于航空发动机及燃气轮机的高温测量。     

先进航空发动机涡轮盘制备工艺及其关键技术

发动机技术复杂、难度大,是制约飞机制造业发展的瓶颈问题。涡轮盘是航空发动机涡轮、燃烧室和压气机3大关键部件的核心零件,其性能直接决定发动机的整体性能。随着科学技术的进步,航空发动机的推重比越来越高,涡轮前温度越来越高,同时发动机要求高性能、长寿命、高可靠性、低成本,这些极大地推动了涡轮盘等关键零部件的研究、开发和生产必须在科学技术创新的基础上采用先进材料、先进制造技术和先进设计理念和规范。     

高温合金材料应用实践

引言 高温合金材料多用于航空发动机最重要的部位。航空发动机的推力随其涡轮前温度的提高而增加。要提高涡轮前温度,必须有耐热温度更高的合金材料。所以,在一定时期内,高温合金的耐热水平基本上决定着涡轮前温度的水平。当然,后来气冷技术的发展又当别论。     

涡轮后温度现场校准技术研究

介绍了航空发动机涡轮后气流温度传感器的现场校准方法,并对被校温度传感器的测温偏差进行了理论计算.结果表明,理论计算的结果与现场校准的结果吻合较好,说明所采用的校准方法是合理的,可以解决航空发动机涡轮后气流温度的准确测量问题.     

长期使用过的涡轮叶片的恢复处理

航空发动机的涡轮叶片在高温和应力长期作用下,组织发生变化,导致性能下降乃至失效,因此,许多人致力于研究能否让这些叶片在工作一段时间后进行某种处理使之“恢复青春”重新上机服役的问题。这里介绍加拿大宇航研究院T.M.Maccagno等人对Inco713C合金制的某发动机一级涡轮叶片进行研究的结果。 试验选用在发动机工作过约8000h的涡轮叶片,叶身     

航空发动机计量基础及前沿技术介绍

随着航空发动机性能的不断提高,对关键参数的测量也提出了更高的要求。本文针对航空发动机高温、动压、应变及振动等参数的计量测试技术及难点问题,归纳总结了各种测量方法,介绍了国内外相关机构为满足测量需求、提高测量准确度所开展的研究工作及成果,并重点介绍了若干前沿测量技术的特点、应用情况。本文内容旨在提高航空发动机测试技术的研究效率,为我国航空发动机的研究提供参考。     

航空活塞发动机高空模拟试验台温度系统研究

在航空活塞发动机高空模拟试验中,模拟温度低、温度范围跨度大,高空模拟试验台（简称高空台）上应用了空气制冷和电加热两种调温措施,控制难度较大。将模拟温度划分为高温、常温、低温三个温度段,分别应用三种不同的调节方式进行温度控制;在系统数学建模和温度变化动态特性分析基础上,对高空台温度系统的调节过程进行了仿真研究,结果表明该方法能够满足温度的调节速度和控制精度要求。为了满足带涡轮增压器的航空活塞发动机对进气温度的要求,建立了涡轮增压器与中冷器之间的数学换热关系,以稳态时的发动机进气温度为例进行了仿真计算,结果与实际情况相符。     

航空发动机高温声衬材料的研究现状

分析了用来吸收航空发动机内风扇旋转噪声及燃烧噪声的高温声衬的工况,并综述了国内外航空发动机高温声衬材料的研究现状.重点介绍了蜂窝结构声衬、微穿孔板声衬、金属纤维声衬和纤维增强陶瓷声衬材料,指出在进一步挖掘传统高温声衬材料潜力的基础上,应加快金属纤维材料这一新型声衬材料的研究.根据金属纤维材料良好的综合性能和航空发动机内的特殊使用环境,金属纤维材料应用在航空发动机内作为高温声衬材料还有很大的发展前景.     

航空发动机涡轮出口总温测控系统在线校准方法

以气流温度测量原理为基础,简述了航空发动机试车台涡轮出口总温测控系统的现场校准方法,分析航空发动机试车台涡轮出口总温测控系统的现场校准存在的缺陷,提出了在现场校准的基础上,通过在校台用航空发动机上安装精密抽气式热电偶组, 对航空发动机试车台涡轮出口总温测控系统进行在线校准的方法,同时给出了测量不确定度的评估.     

粉末高温合金研究进展

粉末高温合金是制造高性能航空发动机涡轮盘等转动部件的关键材料.针对国外粉末高温合金的研究历史和现状,结合粉末高温合金的制备工艺流程,重点介绍了美国和俄罗斯粉末高温合金的发展现状,对比分析了不同粉末制备工艺、粉末固结工艺、盘件成形工艺的特点,总结了粉末高温合金中存在缺陷的原因及控制方法.针对我国粉末高温合金的研究历史和现状,总结了国内粉末高温领域所取得的进展.对国内外粉末高温合金在航空发动机上的应用进行了总结.对超纯净度细粉制备、直接热等静压近终成形、双性能粉末涡轮盘制备工艺等高性能粉末高温合金的关键技术及发展方向进行了展望.针对国内对粉末高温合金的需求现状,指出了国内粉末高温合金研制和生产过程中存在的问题并给出了相应的解决思路.     

陶瓷基复合材料激光加工工艺研究获进展

正航空、航天发动机的推重比与其热端部件的工作温度密切相关。长期以来,工程界致力于发展高温合金以提高工作温度。发动机的核心热端部件主要包括燃烧室、涡轮和加力燃烧室。下一代航空发动机的推重比大于12,要求提高热端部件的工作温度到接近2000K。这要求更新设计,使用陶瓷基复合材料(CMC)、单晶叶片等新材料和     

基于铌酸锂的高温压电加速度传感器设计

设计一种耐高温、高稳定性、高可靠性的加速度传感器,针对航空发动机高温恶劣的振动测试环境,传感器选用高居里温度的铌酸锂晶体作为压电元件,整体采用剪切式结构,利用特征系数最大的压电晶体切型,确定特征系数最大的压电晶体切向,以获得铌酸锂晶体较强的压电效应。研制双层铠装高温低噪声电缆,采用高温合金及矿物绝缘等耐高温材料,可在高温环境下长期使用,有效解决传感器小信号高温传输可靠性问题。优化设计传感器结构、封装工艺和测量系统,传感器频响、动态协议性能大为改善。通过对传感器的频率和温度响应、电容损耗等试验表明该传感器在550℃高温环境下能够保持高的可靠性和稳定性,提升航空发动机振动测试的技术能力。     

Laves相合金的力学性能

不断提高航空发动机的效率和推重比是航空技术发展的要求，而发展高温结构材料是提高航空发动机效率和推重比的关键因素。由于镍基高温合金的使用温度已达到其熔点的0．8～0．9倍，继续提高其使用温度的空间已很小，故提高发动机的工作温度就必需开发能承受更高温度的新材料，即发展新型高性能高温结构材料。     

背景影响下涡轮叶片温度测量及修正技术研究

在采用辐射温度计测量航空发动机涡轮叶片温度时,为了减小背景辐射对测温结果造成的影响,基于Planck定律建立包含背景辐射影响的测温方程,借助有效发射率计算得到被测目标的真实温度.通过设计背景辐射影响模拟试验,利用两个高温辐射源分别加热选定样品和模拟高温背景,采用扫描式涡轮叶片温度场测量装置对选定样品进行温度测量.结果发现,当目标设定为800℃、背景设定为1000℃时,目标在背景影响修正前后的最大温差为27.2℃,温差相对修正前温度的比例最大为3.82%,而修正后的目标温度明显更加接近无背景影响温度,从而验证了该修正计算方法的可行性和可靠性,对发动机研制过程中的温度监测工作具有重要应用价值.     

航空发动机研制高温测量技术探讨

针对发动机高温测量的新要求,探讨了各种高温测量技术在航空发动机高温测量上的应用情况,并重点叙述了非标准分度热电偶、蓝宝石光纤测温技术、细线超声波测温技术和多光谱测温技术的发展和应用前景.     

21世纪世界航空动力技术发展趋势与展望

21世纪的世界航空动力技术将继续加速发展，有可能出现革命性变化。传统的燃气涡轮发动机仍具有巨大的发展潜力；随着超燃冲压发动机以及涡轮和火箭基组合循环发动机的应用，高超声速飞行将成为现实，并有可能迎来以高超声速空天往返飞行为标志的新的航空时代；脉冲爆震发动机、超微型发动机等新概念发动机必将登上历史舞台；新能源航空发动机将占据一席之地；航空动力技术将继续在人类科技发展和社会进步中占据重要的地位。     

金属陶瓷刀片

西安航空发动机公司用国产金属陶瓷刀片对美国耐高温耐腐蚀合金,即718合金材料进行了不同速度的对比车削试验,获得满意结果。 车削试验是采用美国GE公司高温合金涡轮盘在MK163卧式