1、1,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣系統(tǒng),2,空氣系統(tǒng),3,1.空氣系統(tǒng)/冷卻,4,1.1 外部空氣系統(tǒng),5,1.2 內(nèi)部空氣系統(tǒng)-概述,定義： 即發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部空氣系統(tǒng)：指對發(fā)動(dòng)機(jī)推力的產(chǎn)生無直接影響的那部分空氣流。 功能： 用于發(fā)動(dòng)機(jī)方面：發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部和附件裝置的冷卻、軸承腔封嚴(yán)、平衡軸承的軸向載荷、壓氣機(jī)防喘振控制、控制渦輪葉片的葉尖間隙、發(fā)動(dòng)機(jī)防冰、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等。 用于飛機(jī)方面：座艙環(huán)境控制、機(jī)翼防冰、探頭加溫等。,6,來源： 發(fā)動(dòng)機(jī)引氣：可從風(fēng)扇、壓氣機(jī)的中間級(jí)、高壓級(jí)引出； 輔助動(dòng)力裝置的引氣； 地面氣源供氣。 組成： 引氣管道、單向活門、壓力調(diào)節(jié)和空氣冷卻系統(tǒng)、引氣關(guān)斷活門、氣源總管等。,7,1.3 空

2、氣系統(tǒng)冷卻功用,降低部件溫度，使之可以在超過其材料限制的溫度下工作； 控制溫度分布均勻，避免溫度梯度，防止出現(xiàn)因溫度不勻產(chǎn)生的熱應(yīng)力； 控制熱膨脹，改善發(fā)動(dòng)機(jī)效率。 發(fā)動(dòng)機(jī)需要冷卻的主要區(qū)域：燃燒室、渦輪、軸承。,8,燃燒室冷卻： 原因：燃?xì)鉁囟忍撸?8002000 OC）不適于進(jìn)入渦輪導(dǎo)向器葉片。 渦輪冷卻： 原因: 材料的耐溫極限； 渦輪盤溫度分布不均勻； 通過冷卻進(jìn)行間隙控制。 意義：在超過材料限制的溫度下工作；防止熱應(yīng)力疲勞及不可控的膨脹率和收縮率；控制渦輪間隙，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能；延長渦輪導(dǎo)向葉片和渦輪葉片及盤、軸的壽命。,9,高壓渦輪導(dǎo)向器和葉片冷卻： 有單通道、多通道內(nèi)部對流冷卻、

3、沖擊冷卻、外部氣膜冷卻等方法。 渦輪盤和軸承冷卻： 采用雙層壁結(jié)構(gòu)軸承座，引入壓氣機(jī)空氣，進(jìn)入其中的空腔進(jìn)行循環(huán)冷卻。冷卻空氣還提供軸承滑油腔的封嚴(yán)和增壓，阻止內(nèi)部滑油腔的滑油向外泄漏。 附件冷卻： 發(fā)電機(jī)、點(diǎn)火導(dǎo)線；,10,2.空氣系統(tǒng)控制,11,2.1 壓氣機(jī)穩(wěn)定性控制,不穩(wěn)定工作: 失速：在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變的情況下，由于某種原因進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣流量減少，造成葉輪進(jìn)口攻角過大，在葉背處發(fā)生氣流分離的現(xiàn)象叫失速。 喘振：由葉片失速引起的，發(fā)生在壓氣機(jī)軸線方向上的低頻率高振幅的氣流振蕩現(xiàn)象叫喘振。,12,防喘措施： 中間級(jí)放氣； 壓氣機(jī)靜子葉片可調(diào)； 采用多轉(zhuǎn)子。 喘振的探測： 依據(jù)壓氣機(jī)出

4、口壓力的下降率或轉(zhuǎn)子的減速率來判斷。一旦探測出發(fā)生喘振，自動(dòng)打開放氣活門，可調(diào)靜子葉片向關(guān)的方向上調(diào)節(jié)，瞬時(shí)減少供油，提供高能高值點(diǎn)火，使發(fā)動(dòng)機(jī)從喘振狀態(tài)恢復(fù)過來。 常出現(xiàn)喘振的階段：啟動(dòng)、加速、減速和反推。,13,放氣活門防喘工作原理： 探測到喘振時(shí)，放氣活門打開放氣，增大放氣活門之前各級(jí)的氣流軸向速度，氣流攻角減小，起到防止喘振的作用。脫離喘振區(qū)后，放氣活門關(guān)閉。放氣活門還有防止后邊各級(jí)壓氣機(jī)進(jìn)入渦輪狀態(tài)的功能 放氣活門關(guān)閉過早或過晚均不利：關(guān)閉過早，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有脫離喘振范圍，仍可能喘振；關(guān)閉過晚，放掉空氣，造成浪費(fèi)。,14,目前民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上大多采用可調(diào)放氣活門(VBV)和可調(diào)靜子葉片(

5、VSV)： 控制部件 作動(dòng)部件 反饋部件,15,VBV工作原理： 活門開度根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)參數(shù)計(jì)算后，決定開、關(guān)和開度大小。 大氣溫度高，放氣關(guān)閉時(shí)對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大。 活門實(shí)際位置通過反饋鋼索傳回控制器與要求位置比較。,16,17,VSV工作原理： 可調(diào)靜子葉片（VSV）通常是將高壓壓氣機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)向葉片和前幾級(jí)靜子葉片做成可調(diào)的。在壓氣機(jī)不同的工作狀態(tài)及外界條件下，通過改變工作葉輪進(jìn)口處絕對速度的切向分量大小，從而改變相對速度的方向，減小攻角，防止喘振。 轉(zhuǎn)速低時(shí)，葉片關(guān)小；轉(zhuǎn)速高時(shí)，葉片開大。 葉片實(shí)際位置通過反饋鋼索傳回控制器與要求位置比較，或傳感器傳回控制器與要求位置比較。 為保證

6、防喘裝置工作可靠，VBV和VSV反饋鋼索必須定期或結(jié)合故障進(jìn)行檢查和調(diào)整，如行程檢查、阻力檢查和校裝。,18,19,20,2.2 間隙控制系統(tǒng),目的：保持渦輪葉片葉尖和機(jī)匣之間的間隙為最佳，減少漏氣損失，提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。 方法：在發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工作狀態(tài)下，通過引入風(fēng)扇或壓氣機(jī)不同級(jí)的空氣，進(jìn)入渦輪機(jī)匣進(jìn)行冷卻，以達(dá)到控制渦輪機(jī)匣的膨脹量，與葉片在此發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)下的伸長量相一致。,21,22,HPTACC工作原理 高壓渦輪間隙控制活門混合空氣控制高壓渦輪護(hù)罩支架的熱力膨脹。通常HPTACC 系統(tǒng)保持在HPT 葉尖與機(jī)匣支架之間的間隙至最小。但當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度不穩(wěn)定時(shí)或在大功率時(shí)，HPTACC系統(tǒng)

7、增加渦輪間隙。HPTACC系統(tǒng)增大間隙以確保高壓渦輪葉尖與護(hù)罩不接觸。,23,24,LPTACC工作原理 低壓渦輪間隙控制系統(tǒng)控制低壓渦輪（LPT）葉尖間隙。LPTACC增加或減少流至LPT 機(jī)匣的風(fēng)扇出口空氣量。冷卻低壓渦輪機(jī)匣控制保持LPT葉尖間隙至最小的熱力膨脹。這樣可提高燃油效率。,25,26,3.引氣防冰,結(jié)冰條件和位置: 當(dāng)飛機(jī)穿越含有過冷水珠的云層或在有凍霧的地面工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道前緣，壓氣機(jī)前緣整流罩、第一級(jí)導(dǎo)流葉片都有可能結(jié)冰。 危害（為什麼要防冰）: 結(jié)冰會(huì)破壞進(jìn)氣道的氣動(dòng)外形，減小進(jìn)氣面積，使空氣流量減少，功率下降，性能變差，進(jìn)一步引致發(fā)動(dòng)機(jī)故障。 結(jié)冰會(huì)破壞轉(zhuǎn)子的平衡，引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)過大。脫落下來的冰塊還可能被