現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與發(fā)展

第1章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展概述
1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的組成和工作過程1
1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)1
1.2.1 推力1
1.2.2 單位推力3
1.2.3 耗油率3
1.2.4 推重比和功重比4
1.2.5 熱效率、推進(jìn)效率和總效率4
1.2.6 發(fā)動(dòng)機(jī)總效率對飛機(jī)燃油利用率的影響5
1.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的回顧6
1.3.1 渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使飛機(jī)性能大幅度提高6
1.3.2 渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)再次改變航空業(yè)的面貌7
1.3.3 大型遠(yuǎn)程飛機(jī)要求發(fā)展高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)9
1.3.4 新型客機(jī)要求更可靠的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)10
1.3.5 新型戰(zhàn)斗機(jī)要求發(fā)展高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)10
1.4 現(xiàn)代軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展11
1.4.1 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展11
1.4.2 第三代戰(zhàn)斗機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)12
1.4.3 第四代戰(zhàn)斗機(jī)及其發(fā)動(dòng)機(jī)13
1.4.4 第五代發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展15
思考和練習(xí)題16
第2章 發(fā)動(dòng)機(jī)部件工作特點(diǎn)及其特性
2.1 壓氣機(jī)和風(fēng)扇17
2.1.1 壓氣機(jī)的功能和主要性能指標(biāo)17
2.1.2 壓氣機(jī)的工作原理及主要類型18
2.1.3 壓氣機(jī)出口氣流參數(shù)計(jì)算20
2.1.4 壓氣機(jī)特性20
2.1.5 軸流式壓氣機(jī)和風(fēng)扇的發(fā)展趨勢22
2.2 渦輪22
2.2.1 渦輪的功能和主要性能指標(biāo)22
2.2.2 渦輪的工作原理及主要類型23
2.2.3 渦輪出口氣流參數(shù)計(jì)算23
2.2.4 渦輪特性23
2.2.5 渦輪的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢24
2.3 燃燒室25
2.3.1 燃燒室的功能和主要性能指標(biāo)25
2.3.2 燃燒室出口氣流參數(shù)計(jì)算26
2.3.3 燃燒室特性27
2.4 噴管28
2.4.1 噴管的功能和主要性能指標(biāo)28
2.4.2 噴管的不同工作狀態(tài)29
2.4.3 噴管出口氣流參數(shù)計(jì)算31
思考和練習(xí)題31
第3章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能及其發(fā)展趨勢
3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)及其對設(shè)計(jì)點(diǎn)性能參數(shù)的影響32
3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的熱力循環(huán)參數(shù)32
3.1.2 空氣流量33
3.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)對發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能參數(shù)的影響33
3.2 雙軸渦噴和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)部件的共同工作36
3.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作狀態(tài)的共同工作條件36
3.2.2 雙軸渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作方程和共同工作線36
3.2.3 雙軸分排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)部件共同工作特點(diǎn)41
3.2.4 雙軸混排渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)部件共同工作特點(diǎn)43
3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的主要工作狀態(tài)44
3.4 雙軸渦噴和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的控制規(guī)律46
3.4.1 雙軸加力渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的控制規(guī)律47
3.4.2 雙軸加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的典型控制規(guī)律50
3.5 雙軸渦噴和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)性能54
3.5.1 共同工作點(diǎn)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的確定55
3.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本特性57
3.5.3 影響發(fā)動(dòng)機(jī)特性的各種因素62
3.6 發(fā)動(dòng)機(jī)過渡工作狀態(tài)71
3.6.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的加速和減速過程71
3.6.2 加力接通和切斷過程74
3.6.3 發(fā)動(dòng)機(jī)地面啟動(dòng)和空中啟動(dòng)75
3.7 發(fā)動(dòng)機(jī)工作適應(yīng)性76
思考和練習(xí)題77
第4章 推進(jìn)系統(tǒng)性能及其新技術(shù)和新進(jìn)展
4.1 推進(jìn)系統(tǒng)的組成78
4.2 進(jìn)氣道和噴管/后體特性78
4.2.1 進(jìn)氣道特性78
4.2.2 噴管／后體特性81
4.3 進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)的相容性82
4.3.1 進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)的流量匹配82
4.3.2 進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)的流場匹配84
4.4 進(jìn)氣道發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的性能匹配與推進(jìn)系統(tǒng)性能分析86
4.4.1 飛行條件和發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)對推進(jìn)系統(tǒng)性能的影響87
4.4.2 捕獲面積AC的選擇對安裝推力的影響 88
4.4.3 不同進(jìn)氣道對安裝推力的影響88
4.5 提高推進(jìn)系統(tǒng)性能的新技術(shù)和新進(jìn)展89
4.5.1 飛機(jī)對發(fā)動(dòng)機(jī)性能的要求89
4.5.2 發(fā)動(dòng)機(jī)總體性能的發(fā)展趨勢90
4.5.3 循環(huán)參數(shù)及任務(wù)分析92
4.5.4 變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)95
4.5.5 推力矢量應(yīng)用及其對發(fā)動(dòng)機(jī)的影響98
4.5.6 快速推力調(diào)節(jié)RTM103
4.5.7 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)字仿真和虛擬技術(shù)103
4.5.8 發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷104
4.5.9 經(jīng)濟(jì)可承受的通用先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)106
思考和練習(xí)題108
第5章 典型發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)分析
5.1 F100系列渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)109
5.1.1 F100系列發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展109
5.1.2 結(jié)構(gòu)分析110
5.2 F110—GE—129 EFE的發(fā)展與設(shè)計(jì)特點(diǎn)112
5.2.1 F110系列發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展112
5.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析113
5.3 F404系列渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)119
5.3.1 F404系列發(fā)動(dòng)機(jī)119
5.3.2 F414發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與研制特點(diǎn)120
5.4 M88發(fā)動(dòng)機(jī)系列124
5.4.1 研制概況124
5.4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析126
5.4.3 部件試驗(yàn)和整機(jī)試驗(yàn)130
5.4.4 M88系列的發(fā)展131
5.5 蘇聯(lián)第三代軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)133
5.5.1 АЛ—31Ф渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)133
5.5.2 РД—33渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)137
5.6 推重比10一級軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)139
5.6.1 F119—PW—100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)139
5.6.2 聯(lián)合攻擊機(jī)（JSF）計(jì)劃146
5.7 PW4000大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)147
5.7.1 發(fā)展概述147
5.7.2 結(jié)構(gòu)分析149
5.8 RB211—535E4大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)152
5.8.1 發(fā)展概述152
5.8.2 結(jié)構(gòu)分析153
5.9 GE90大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)158
5.9.1 研制背景158
5.9.2 總體性能159
5.9.3 發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)160
5.9.4 GE90的可靠性與維修性165
思考和練習(xí)題166
第6章 新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用
6.1 風(fēng)扇167
6.1.1 空心風(fēng)扇葉片167
6.1.2 復(fù)合材料的風(fēng)扇葉片168
6.1.3 圓弧形榫槽169
6.1.4 盤鼓組合式大輪轂169
6.1.5 風(fēng)扇包容環(huán)170
6.1.6 復(fù)合材料的外涵機(jī)匣170
6.2 高壓壓氣機(jī)171
6.2.1 端彎葉片171
6.2.2 整體葉盤171
6.2.3 環(huán)形燕尾槽172
6.2.4 鈦合金機(jī)匣172
6.2.5 全鈦轉(zhuǎn)子172
6.2.6 正交葉片173
6.2.7 機(jī)匣開斜槽174
6.3 燃燒室175
6.4 渦輪176
6.5 轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)177
6.5.1 擠壓油膜177
6.5.2 彈性支座178
6.5.3 滾珠、滾棒軸承并列使用179
6.5.4 防止軸承打滑180
6.5.5 封嚴(yán)環(huán)181
6.5.6 調(diào)整轉(zhuǎn)子軸向力的液壓系統(tǒng)184
6.6 先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)184
6.6.1 傳統(tǒng)的潤滑系統(tǒng)185
6.6.2 先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)186
6.7 發(fā)動(dòng)機(jī)指示與機(jī)組報(bào)警系統(tǒng)188
6.7.1 概述188
6.7.2 系統(tǒng)簡介188
6.7.3 告警功能190
6.7.4 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)顯示190
6.7.5 發(fā)動(dòng)機(jī)備用指示器191
6.7.6 其他191
6.8 人素工程在航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修性設(shè)計(jì)中的應(yīng)用192
6.8.1 HFE／維修性對發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的影響192
6.8.2 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)在HFE中的應(yīng)用193
6.8.3 計(jì)算機(jī)輔助HFE分析技術(shù)194
6.8.4 動(dòng)態(tài)模擬模型和實(shí)驗(yàn)研究196
思考和練習(xí)題197
第7章 航空發(fā)動(dòng)機(jī)典型結(jié)構(gòu)故障分析
7.1 故障分析的基本原則和方法198
7.1.1 基本概念199
7.1.2 故障分析的原則199
7.1.3 故障分析工作的內(nèi)容與方法200
7.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)的幾個(gè)典型故障分析203
7.2.1 圖—154發(fā)動(dòng)機(jī)非包容低壓渦輪轉(zhuǎn)子破裂故障203
7.2.2 RB211—22B風(fēng)扇盤非包容破裂故障205
7.2.3 WP7乙渦輪二導(dǎo)葉片變形、燒蝕故障208
7.2.4 B—1B的卡環(huán)故障210
7.2.5 F—16飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)篦齒環(huán)斷裂212
7.2.6 F—16飛機(jī)近年發(fā)生的故障213
思考和練習(xí)題217
參考文獻(xiàn)