怪不得航空發動機那麼難造,看看3D工作原理,我真的明白了

2021-01-16 網易

2020-12-18 09:41:57 來源: 機械學霸

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  目前大部分航空發動機都是屬於燃氣渦輪型,民用客機的發動機突出的安全性和可靠性,而軍用發動機在這個基礎上還追求更大的推力,以及開加力時的最大推力。

  由此可見,航空發動機領域中最強者必然是軍用航發,而軍用發動機算是人類科技的巔峰之作。

  具備研發、製造和生產航空發動機的國家一般都不輕易出口自己的技術,只出口發動機成品,有的甚至連維護都需要送回原產國。

  航空發動機多難造?到現在都得依賴人工熟練裝配!

  

  圖-22M3的NK-25發動機渦扇發動機上密集的管線,在很長一段時間裡,這臺發動機和NK-32是世界上推力最大的航空發動機。

  

  NK-32發動機加力燃燒室的噴油環。

  

  組裝中的AL-31FP發動機,也就是蘇-30SM戰鬥機的動力裝置。

  

  發動機機匣上在加壓艙中進行氬弧焊的接口。在純氬氣的環境下焊接鈦合金不會被氧化,能獲得高質量焊縫,提高焊接結構的疲勞強度。

  

  發動機的渦輪葉片需要鑄造成形,這是在用失蠟法燒結陶瓷鑄型。

  

  澆築的單晶葉片與同等重量的黃金一樣昂貴。鑄造這種葉片的技術非常複雜,但這種葉片的性能在所有方面都優於普通葉片。每片葉片都用特殊的鎳鎢合金「生長」而成。

  

  這是為PD-41發動機製造的寬弦空心葉片,這種發動機是MS-21客機的動力來源。這個被隔出的特別區域裡的機器對鈦合金葉片毛坯進行切削成形,並對表面進行機械打磨和拋光。

  

  噴氣發動機的重要組件,複雜的壓氣機轉子。

  

  組裝完畢的多級壓氣機轉子。

  

  在成品發動機上密如織網的管道與管路,每根都有自己的作用。

  

  雖然噴氣發動機是20世紀最偉大的技術發明之一,但到現在仍只能依靠熟練工人手工裝配。

  

  AL-31FP矢量噴管的使用壽命是500小時,發動機1000小時大修前要像這樣翻新兩次噴管。

  

  矢量噴管能增強戰鬥機的機動性能,就其本身外形而言,也是相當令人震撼的。

  

  逐漸成形的AL-31FP尾噴管,收斂-擴散動作筒和部分魚鱗片已經安裝到位。

  

  通過測試後裝備打包出廠的等待打包的AL-31FP。發動機被整齊包裹上包裝紙和聚乙烯薄膜,但這還不夠,發動機包裝外面還要貼上標籤,以及一套完整的技術文檔:裡面包括合格證、表格等。

  

  加力狀態的Al-31FP。

  

  與F119相同,F135也採用三級風扇(在軍用渦扇發動機上,風扇是指整個低壓壓縮機組件)。每級風扇都包括一個單片式整體葉片轉子(IBR,或簡稱為「葉盤」,由實心鈦合金盤體和鈦葉片焊接而成)。

  

  由於F135無需推力矢量,所以普惠採用了傳統的軸對稱環形設計。F135的尾噴管由15片重疊的內外魚鱗片組成,外片正好遮蓋住內片之間的縫隙。內側魚鱗片較薄,具有金屬光澤的外觀,兩側直邊,末端為倒V形。在噴管完全張開時,內側魚鱗片之間會形成矩形間隙。

  

  F-35B的升力風扇是其垂直升力系統的重要組成部分,由兩級反向旋轉的風扇組成,一級疊加在另一級上方,每級都是整體葉盤結構。上級風扇有24片空心鈦葉片,下級則是28片實心葉片。

  來源:兩機動力控制

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