航空发动机设计手册第10册 涡轮.pdf

航空发动机设计手册第10册涡轮航空发动机设计手册总编委会编航宝2业出版社2001序以航空燃气涡轮发动机为动力的飞机自1939年首飞以来已有了近60年的历史。在这半个多世纪中，已显示出航空燃气涡轮发动机对军事和国民经济建设具有极端的重要性，历来受到主要工业国家的高度重视，其技术发展相当迅速。现在国外使用中较多的是第三代战斗机用的燃气涡轮发动机，其技术已经相当完善了。但是，航空燃气涡轮发动机技术的发展余地，包括性能、安全性、可靠性、耐久性、维修性、适用性、环保以及降低生产、使用费用等方面的潜力仍非常巨大，发展前景异常广阔。用于具有超声速巡航、隐身、高敏捷性为主要特征的第四代战斗机的推重比为10的发动机，即将在2004年投入使用。比第四代战斗机用的发动机能力倍增的美国“综合高性能涡轮发动机技术计划”(IHPTET),将于2003年完成，到那时，整个航空技术将有一次新的飞跃，然而，那也还不是航空燃气涡轮发动机技术的“最后边疆”，比IHPTET计划更下一代的技术一一“先进概念”发动机计划正在酝酿中。军用航空燃气涡轮发动机技术的发展，为民用航空燃气涡轮发动机的发展提供了重要的技术基础。民用航空发动机，特别是涡扇发动机的发展，使跨洋直航成为可能。由于民航市场的竞争非常激烈，民用发动机的改进、改型甚至更为频繁。近年来，由于军机市场相对缩小，而民航发动机订货逐年上升，民用航空发动机已在航空发动机产业中占据主导地位。最近，美国NASA又提出了今后10至20年民航发动机的发展目标，要使安全性、可靠性、环保和价格方面有大幅度的改善，民航发动机技术相应地也必然会有巨大的发展。涡轮发动机在高超声速推进技术中的应用，虽然比原来设想的进度大大推后了，但用于高超声速推进的吸气式发动机，某种形式的组合循环发动机总是要实现的。航空燃气涡轮发动机技术也正在非航空领域获得广泛应用，已推动了地面燃气轮机的发展。目前，燃气轮机已成为先进水面舰船的主要动力，以燃气轮机为主要动力的主战坦克也在“沙漠风暴”中经受了本上和脑子里。把这些经验与方法汇总和整理出来，使之成为比较系统的工具书，将是一笔宝贵的财富。由中国航空工业总公司决策，发动机局主持开展的航空发动机设计手册的编撰工作，意义重大，也是非常必要和及时的。中国航空工业总公司在航空动1994192号文件中指出：“航空发动机设计手册的编写出版将是我国航空发动机行业四十余年来航空发动机设计技术领域的技术总结。它对于振兴航空发动机行业，做好承上启下，把我国航空发动机技术水平推向一个新高度，具有重要意义。”航空发动机设计手册是一套供工程技术人员在航空发动机设计和研究工作中参考和查阅的工具书，它既不同于以理论阐述和推导为主的教科书，也不同于一般的设计规范。在本手册的编写过程中，我们力求具有实用性、先进性、科学性、通用性、系统性和完整性。当然，要真正满足这些要求是相当困难的。编、撰、校、审过程中虽然对此进行了认真的探索，但结果仍难以令人满意。本手册涉及的发动机类型为涡扇、涡喷、涡轴和涡桨发动机，不涉及活塞式、冲压式和一次性使用的发动机。技术内容集中在设计方面及设计需要的有关材料和工艺问题。试验研究是发动机及其部件研究、设计工作的重要组成部分，但为了节省篇幅，本手册中只涉及试验任务书的编制和试验件的设计。本手册共分19册，分别由中国航空工业总公司沈阳航空发动机研究所、株洲航空动力机械研究所、燃气涡轮研究院、中国航空综合技术研究所、无锡航空发动机研究所和北京航空航天大学为主编单位，并由主编单位推荐的专业人员担任主编。参加撰、校、审稿的人员400余人，来自发动机行业内外的27个单位。当前，我国航空发动机技术研究和产品开发方面的形势是比较好的，在型号研制和预研方面都有较好的进展。但是，与国外相比，我们在军、民用航空发动机技术水平方面的差距还相当大，远远不能满足我国国防建设和民航发展的需要。考虑到国外下一代发动机即将投入使用，PTET技术水平的发动机将陆续出现，更下一代的技术又在酝酿中，我们面临着在航空发动机技术方面的差距更加拉大的危险，今后的形势将更为严峻。对于今后的发展，虽然我们不应提一些不切实际的目标，但我们毕竟是个大国，是个社会主义的大国，没有自己的航空