中航工业首席专家技术丛书 开式转子发动机作者: 严成忠 编著出版时间: 2016年版丛编项: 中航工业首席专家技术丛书内容简介 《开式转子发动机》对开式转子发动机的原理、分类及特性,总体性能和结构设计,与常规涡扇发动机不同的关键部件及子系统的设计,在飞机上的安装,地面试验,飞行试验,以及相关的测试技术等内容进行了系统、全面的介绍。《开式转子发动机》以第壹代开式转子发动机验证机的具体性能和结构为实例,并尽量补充国外新研究进展情况,来具体阐述开式转子发动机的总体和部件设计特点,具有较强的工程实用性。目录第1章 绪论1.1 开式转子发动机的节能潜力已经试验验证1.2 原油价格上涨对民用航空发动机的影响1.3 全球气候变暖对民用航空发动机的影响1.4 开式转子发动机发展的新机遇1.5 开式转子发动机面临的重大挑战1.5.1 噪声1.5.2 叶片包容性适航取证要求1.5.3 与飞机机体的一体化1.5.4 可达性和维修性第2章 开式转子与涡桨、涡扇发动机的热力学分析比较2.1 工作原理比较2.2 热力循环及热效率的比较2.3 推进效率比较2.3.1 提高推进效率的措施2.3.2 低速飞行时涡桨发动机的推进效率高2.3.3 涡扇发动机提高推进效率的限制因素2.3.4 开式转子发动机能达到较高的推进效率2.3.5 理想推进效率及安装推进效率的比较2.4 开式转子与涡扇发动机的性能对比分析2.4.1 假设2020年开始投入航线的对比分析2.4.2 假设2030年开始投入航线的对比分析2.5 飞行速度比较第3章 开式转子发动机的分类3.1 按桨扇排数分类3.1.1 单排旋转开式转子发动机3.1.2 双排对转开式转子发动机3.1.3 带整流叶片的单排旋转开式转子发动机3.2 按桨扇位置分类3.2.1 牵拉式开式转子发动机3.2.2 推进式开式转子发动机3.3 按桨扇驱动方式分类3.3.1 齿轮传动类开式转子发动机3.3.2 直接驱动类开式转子发动机3.4 按有无涵道分类第4章 开式转子发动机的热力学性能设计4.1 开式转子发动机主要构件简介4.1.1 燃气发生器(核心机)4.1.2 推进器(或称桨扇)4.1.3 桨扇涡轮及传动装置4.2 基本性能参数4.2.1 桨扇涡轮的轴功率pT,pf4.2.2 桨扇功率Ppf4.2.3 桨扇的推进功率Ppf,p4.2.4 桨扇的推力Fpf4.2.5 喷气推力FNZ4.2.6 总的推力F和总的推进功率Pp4.2.7 当量功率Peq4.2.8 单位当量功率PS,eq4.2.9 单位桨扇功率PS,pf4.2.1 0单位推力FS4.2.1 1有效功率Pe4.2.1 2有效耗油率(sfc)e4.2.1 3当量耗油率(sfc)eq4.2.1 4开式转子发动机的热效率鐃4.2.1 5推进效率鏿4.2.1 6总效率4.3 自由能的最佳分配4.4 工作过程参数选择4.5 直接驱动和齿轮驱动开式转子发动机的参数对比4.5.1 对转涡轮参数的估算4.5.2 桨扇参数的评估4.5.3 单位燃油消耗率的比较4.6 控制规律的选取4.6.1 开式转子发动机控制的特点4.6.2 发动机的控制规律4.6.3 限制性控制规律4.6.4 桨叶角度的控制规律4.6.5 反推力控制规律4.7 开式转子发动机的性能计算4.7.1 设计点选取4.7.2 气体热力学性质求解模型4.7.3 部件特性4.7.4 发动机设计点的热力学性能计算4.7.5 非设计点稳态性能计算4.7.6 非设计点瞬态性能计算4.8 发动机工作特性4.8.1 节流特性4.8.2 高度-速度特性4.8.3 气候特性4.8.4 反推力工作特性第5章 开式转子发动机的总体结构设计5.1 总体结构布局5.1.1 转子数目和压缩系统类型5.1.2 牵拉式或推进式5.1.3 齿轮驱动或无齿轮驱动5.1.4 对转或单转5.1.5 翼吊或尾吊5.2 总体结构设计5.2.1 牵拉式齿轮驱动开式转子发动机5.2.2 推进式齿轮驱动开式转子发动机5.2.3 推进式直接驱动开式转子发动机5.3 燃气发生器5.4 总体结构设计的几个具体技术问题5.4.1 转子轴向力5.4.2 径向间隙设计5.4.3 重量第6章 关键部件技术之一——对转桨扇6.1 对转桨扇的气动设计6.1.1 风扇前流路及外形的选择6.1.2 气动设计过程6.1.3 利用缩尺模型试验进行全尺寸设计验证6.1.4 性能特性图6.1.5 SR-3设计对比6.1.6 三维数值模拟分析最新进展6.2 桨叶的结构与制造6.2.1 桨叶结构设计6.2.2 变桨距装置6.2.3 防冰系统6.2.4 桨叶的制造6.3 桨叶的强度分析6.3.1 有限元模型6.3.2 稳态分析6.3.3 振动分析6.3.4 鸟撞6.4 气动弹性稳定性分析6.4.1 桨叶颤振的基本特征6.4.2 桨叶颤振分析和预测方法6.4.3 桨叶气动弹性设计程序6.3.4 飞行包线内稳定性评估6.5 桨扇声学设计6.5.1 气动声学主流理论方法发展历程6.5.2 传统涡扇发动机声学设计方法6.5.3 桨扇声学设计的最新进展6.5.4 小结第7章 关键部件技术之二——对转双输出轴减速齿轮箱7.1 设计要求7.1.1 原则性的设计目标7.1.2 具体设计要求7.2 结构研究7.3 部件技术选择7.3.1 齿轮类型选择7.3.2 轴承类型选择7.3.3 齿轮和行星轴承材料选择7.4 艾利逊公司齿轮箱详细设计7.4.1 齿轮装置7.4.2 行星架7.4.3 轴系和花键7.4.4 轴承7.4.5 齿轮箱壳体7.4.6 润滑系统7.4.7 密封7.4.8 材料7.4.9 重量7.4.1 0先进的设计技术7.5 普惠公司齿轮箱详细设计7.5.1 齿轮装置7.5.2 轴承7.5.3 轴和壳体设计7.5.4 润滑和回油7.5.5 重量和材料总结7.5.6 先进技术7.6 对两种齿轮箱的选择和评估……第8章 关键部件技术之三——对转多级动力涡轮第9章 关键部件技术之四——主要系统第10章 开式转子发动机与飞机的安装一体化设计第11章 开式转子发动机试验技术参考文献 上一篇: 中航工业检测及焊接人员资格鉴定与认证系列培训教材 失效分析 何玉怀 主编 2017年版 下一篇: 中航工业首席专家技术丛书 数字化研制环境下的可靠性工程技术 基于产品数字样机的可靠性设计