發動機課堂多轉子渦輪風扇發動機

2022-01-01 航空知識

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  在渦輪風扇發動機中,有兩個只有氣動聯繫、且具有同心軸轉子的發動機稱作雙轉子渦輪風扇發動機(簡稱「渦扇」)。其工作原理和結構特點與雙轉子渦輪噴氣發動機(簡稱「渦噴」)基本相同。

  雙轉子渦扇發動機,顧名思義有兩套轉子系統,其中高壓壓氣機與高壓渦輪為一組轉子,風扇以及低壓壓氣機與低壓渦輪組成另一組。


  目前世界上絕大部份渦輪風扇發動機都採用這種結構形式。法國M53是目前唯一還在服役的單轉子渦輪風扇發動機。

  有三個只有氣動聯繫、且具有同心軸轉子的發動機稱作三轉子渦輪風扇發動機。其工作原理和結構特點與雙轉子渦輪風扇發動機基本相同。只是將高壓壓氣機又分為中壓、高壓兩個轉子,分別由中壓、高壓兩個渦輪轉子帶動。從三轉子渦輪風扇發動機的三個轉子示意圖中可以看出,在發動機中部,連接高壓壓氣機和高壓渦輪的軸直徑很大,以便中、低壓渦輪軸能從中穿過,最後形成三個轉子的軸一個套一個,結構比較複雜。

  與雙轉子發動機相比,三轉子明顯的優點是:相同增壓比下級數少,可調靜子葉片及放氣活門少,轉子短,轉子剛性好以及啟動加速性好,如下表。但三個轉子的支撐、承力、潤滑都比較困難,結構複雜,研製費用高。

機型轉子數總增壓比壓氣機級數可調葉片級數JT9D224214CF62約24247RB211325191RB19932416無

  英國羅·羅公司在三轉子發動機研製方面有特長。第一種實用的三轉子發動機是RB-211民用高涵道比渦輪風扇發動機,在此基礎上他們又發展了遄達系列發動機;此外,還有英、德、意三國聯合研製的RB-199軍用加力渦輪風扇發動機;前蘇聯的D-18T、D-36、D-436民用高涵道比渦輪風扇發動機,以及美國聯信公司的ATF-3齒輪傳動的渦輪風扇發動機。它們的總增壓比高,都在20以上。

  裝在波音747上的羅羅RB211三轉子渦扇發動機,強大的動力使其在進氣口形成了龍旋風。

  

  RB211大量裝機在波音757上,下圖為飛機降落時發動機反噴開鎖。那枚羅羅的標誌實在太誘人了。

  要知道一臺羅羅飛機發動機的售價要比一輛勞斯萊斯轎車金貴多了。

RB211透視圖如下

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