航空发动机喘振的研究与发展

针对航空发动机喘振的特殊情况,在总结现有研究成果的基础上,指出了目前发动机喘振研究的3个方向———稳定性研究、防喘控制研究和喘振故障诊断,分析了各自的研究现状和发展趋势,对发动机设计人员、工程技术人员和飞行人员全面把握喘振问题,具有一定的参考价值。     

航空发动机飞行试验数据分析处理软件设计

航空发动机飞行试验长期缺乏专用的数据分析处理软件,试飞工程师只能采用人工手动方式处理海量试飞数据。随着试飞架次和试验数据的逐年增加,数据处理存在耗时长、效率低等缺点,严重影响试飞任务的高效进行。针对上述问题,本文设计了一种航空发动机飞行试验数据分析处理软件,实现了发动机飞行试验数据全自动处理,相比人工手动方式减少了95%以上数据处理时间,极大提高了试飞工程师的工作效率。     

采用排除法分析航空发动机喘振故障

分析了航空发动机在飞行中出现的一次喘振故障现象及其所执行的消喘程序。采用排除法,依次比较了喘振发生时发动机本体各部分的工作过程以及进排气条件,筛选出了可能的致喘因素。结果表明,超音速飞行过程中,进气道喉道剧烈的放大动作引起的发动机进气扰动以及被试发动机个体较小的稳定工作裕度共同造成了此次喘振故障。另外,提出了相应的改善措施。     

某型发动机飞行试验喘振故障分析 ——兼论其对商用大涵道比涡扇发动机研制过程的启示

飞行试验是新型号航空发动机适航取证的重要环节,是全面检验航空发动机性能的重要手段。发动机喘振是指发动机在运行过程中,其气流沿压气机轴线方向出现的低频高幅震荡现象。喘振具有多发性、突发性的特点,极易导致发动机工况恶化并出现机械损伤。在航空发动机飞行试验过程中发生喘振,有可能影响飞行安全并造成严重后果。本文根据某型发动机飞行试验中发生的喘振故障,分析产生喘振故障的原因及典型解决措施,探讨其对商用大涵道比涡扇发动机研制的启示。     

航空发动机通用飞行台试验与能力研制

通用飞行台是重大基础试验设施,在航空发动机研制过程中发挥着重要作用,在高空试验中具有独特的优势。本文分析了通用飞行台与高空模拟台的差异性及通用飞行台可承担的新型发动机试验科目和内容,从飞行安全性、载机飞行包线、挂载能力、载机来源等多个维度提出了通用飞行台研制需重点考虑的因素。针对我国通用飞行台能力研制,提出统筹规划、系列化发展、长期持续性投入的建议,以形成系列化、规模化的通用飞行台,推动我国航空发动机的研制与发展。     

飞行试验发动机寿命研究

依据GJB241-87,航空发动机的转速循环归类为三种典型循环,依据Miner理论建立发动机疲劳寿命分析模型;根据模型研究了飞行试验中某发动机在真实载荷环境下的疲劳寿命消耗情况,分析结果与规范对比,说明了该方法的有效性;该发动机寿命分析方法是对发动机设计任务循环验证方法的一次有益探索。     

航空发动机后轴承故障分析

针对某航空发动机后轴承的故障,进行了形貌观察、硬度检测、能谱分析以及尺寸测量,试验表明,故障与外来物、供油条件等没有直接关系,滚子尺寸超差导致轴承组件异常磨损是故障发生的主要原因。     

某型航空发动机主轴轴承试验故障分析及改进

针对某型航空发动机主轴轴承的性能及寿命试验需求,设计了试验方案。并通过调试发现试验机运行时温度及振动较大。利用故障树分析,基于试验轴承高转速、高温及特殊结构形式的特点,对试验机转接段设计进行了改进,有效降低了试验期间轴承的噪声及温度。     

航空发动机附件传动轴承故障分析

针对某航空发动机附件传动轴承的故障形貌特征,利用尺寸检测、扫描电镜、金相检测、材料及热处理检查等手段对轴承零件损坏的原因进行了排查和分析。结果表明:钢球冷冲压过程中形成的折叠缺陷是最终引发轴承故障的诱因,通过采取相应的改进措施,取得了良好效果。     

某型航空发动机振动故障分析

飞机飞行过程中,高速旋转的航空发动机的振动所引起的交变应力会导致其材料失效、磨损加剧、强度减弱、噪声增大等故障.针对此情况,通过飞机上设有的振动监控系统对发动机损伤和非正常磨损进行早期检测,了解并掌握发动机振动故障模式、注意事项及解决方法,可有效提高发动机工作的安全性及可靠性,并可降低维修成本.     

航空发动机FADEC系统的喘振自动标定技术

发动机喘振故障作为一种多发故障,是航空发动机的一种不稳定工作状态,并在很短的时间内造成机件的严重损坏,严重危及飞行安全。近年来已日渐成熟的全权限数字电子控制系统(FADEC)通过数字化电路在发动机即将出现喘振或喘振初期,及时准确的识别出喘振,进而采取相应的消喘措施,避免发动机由于喘振处理不及时导致出现严重故障。但由于喘振传感器长时间的使用出现漂移,导致FADEC无法准确的判断发动机喘振状态。本文根据喘振电路原理以及喘振传感器标定原理,设计了喘振标定电路模型,并根据模型设计了喘振自动标定方法,通过模型仿真和硬件在回路仿真验证了该自动标定算法的有效性,验证结果表明,通过喘振传感器的自动标定技术,可以解决喘振传感器的自动漂移问题,降低了由于喘振传感器漂移导致无法及时准确判断发动机喘振的风险。     

基于临界B参数的航空发动机压气机喘振监测研究

喘振是航空发动机压气机的一种常见故障,对喘振开展有效监测是航空飞机安全运行的重要保障。本文提出了一种基于临界B参数的航空发动机压气机喘振监测新方法。在Moore-Greitzer不可压缩压气机模型基础上,分析了航空发动机压缩系统方程的稳定性,采用分岔理论推导了压气机临界B参数的表达式,得到了压气机全工况临界Bcr参数曲面图,可实现对运行状态中的压气机喘振进行实时监测及预防。     

航空发动机吞咽试验

为考核航空发动机对武器发射的包容性,使用航空发动机地面试验台架,建立模拟导弹发射的废气发生装置,进行地面试验。通过对模拟装置的试验研究,得到不同装药量下,火药的燃烧时间、滞后时间和压力平衡时间,测量出废气发生装置的流量以及温升,为发动机试验提供参考。对于发动机的整机吞咽试验,会导致发动机进口温升突增,同时发动机排气温度上升,发动机转速突降,如果不采取措施,会导致发动机的喘振。     

某型航空发动机常见振动故障分析

针对某型发动机结构特点以及装配过程中与振动相关的要素,分析该型发动机生产过程中常见振动故障情况,包括转子不平衡、转子不平衡与转静件碰摩并发故障、转子不对中、高低压涡轮转/静件碰摩以及设备原因,总结了该型发动机常见振动故障诊断及排除方法.     

航空发动机杯形锁圈断裂故障分析

某航空发动机杯形锁圈在使用中出现了断裂故障。为查明其断裂原因,从设计、制造、使用、装配等方面出发开展了故障分析工作,列出了故障树,并对故障树的各个因素开展了分析、试验与测量工作,明确了故障的失效模式,得出了锁紧螺母结构的不完善及锁紧方式不当是产生故障的原因。针对该原因提出了锁紧螺母及杯形锁圈结构的改进措施。     

航空发动机主轴承保持架断裂故障分析

航空发动机在试车过程中振动值超上限,分解发现主轴承保持架断裂,从轴承的损伤特征、保持架表面粗糙度Ra、兜孔转角R尺寸、金相组织等方面进行研究,确定了保持架的失效性质,并对其失效原因进行了分析,为预防改进措施提供参考。     

航空发动机主轴轴承滑蹭故障分析

航空发动机主轴轴承是航空发动机的重要部件之一,在高转速、高负荷、高温的条件下工作,其可靠性及寿命直接影响发动机、飞机能否安全使用乃至飞行员的生命安全。某航空发动机主轴轴承在工厂试车后多次出现麻点、压伤超标等早期故障,已经成为制约该型发动机科研生产任务完成的关键因素,因此,有必要对该轴承典型故障进行深入分析。针对某军用涡扇发动机No.3支点轴承滑蹭故障,从轴承的工作机理出发,结合故障统计及对比测量等分析工作,深入分析了主轴轴承的故障原因,确定了排故措施,不仅提高了发动机工作的可靠性及寿命,并且对新型轴承的研制也具有一定指导意义。     

航空发动机主轴圆柱滚子轴承典型故障分析

通过对航空发动机主轴轴承使用数据的统计分析，得出其主要的故障模式，对轴承的轻载打滑和滚子歪斜的形成和预防进行了分析，并提出预防措施。