『航空之家』耗油率减少17.6%!罗罗遄达航发家族先锋成员遄达600,原创( 二 )


图3、三种空心叶片结构比较
普惠公司的空心叶片是由两面板组成 , 只是在芯部铣出一些纵向槽道 , 形成几道空腔 , 最后也是采用DB/SPF方法来制造 , 显然叶片重量要比罗罗公司所制叶片大 , 但其优点是加工方法比前者容易得多 。
三种空心叶片结构比较如3所示 。 图4是三组件宽弦空心风扇叶片实物剖切照片 。
【『航空之家』耗油率减少17.6%!罗罗遄达航发家族先锋成员遄达600,原创】遄达600发动机的风扇叶片的叶根采用了圆弧形榫根 。 风扇叶片的燕尾形榫根沿弦向成弧形 , 使榫根的外形基本与叶片在根部处的叶型一致 , 这也是罗罗公司独创的一种设计 。 这种设计使榫根的宽度减小 , 在叶片数目相同的情况下 , 可使轮盘的外径较小 , 从而减小了轮毂比 , 在相同的外径下 。 可增大空气流通量 。 但使得不论是叶片榫根还是轮盘的榫槽 , 加工均较困难 。
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图4、三组件宽弦空心风扇叶片实物剖切照片
(3)中压压气机:与RB211-524G/H相比 , 遄达600发动机的中压压气机做了以下修改:
(a)增加了空气流量 。
(b)中压压气机增加一级 , 用8级取代原有的7级 , 以减少级负荷和提高效率 。
(c)可调静叶增加2排 , 用3排可调静叶替代了在RB211-524G/H中的1排可调
静叶 。
(d)全钛转子 , 整个转子用钛合金焊成一体 , 第1级轮盘盘心处向前伸出一段 , 形成与前轴颈相连的短轴(RB211-524G/H的前轴颈用螺栓与第1、2级盘鼓连接) 。
(e)正交叶片 , 后2级转子叶片采用与气流方向垂直的设计 。 这种称为“正交”
的叶片 , 工作时虽然在根部会产生附加的弯矩 , 但效率较高 。
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(4)高压压气机:遄达600发动机的高压压气机也采用了全钛转子.转子为高温钛合金焊接结构 , 前轴颈用圆弧端齿联轴器与第1级盘盘心处的斜轮毂相连 。
遄达600发动机的高压压气机还采用了被动间隙控制 。 高压压气机静子叶片外环与机匣间的环腔中装有隔热材料 , 以控制机匣温度 , 提高被动间隙控制能力使叶尖间隙在工况瞬变中的变化不大 。
(5)高压涡轮:遄达600发动机的高压涡轮导向器叶片采用三维气动复合倾斜设计 , 可减小边界层损失 。 所谓复合倾斜是指导向叶片在直径方向与轴线方向均是弯曲而不是直的 。
遄达600发动机的高压涡轮工作叶片带冠;进入工作叶片的叶片冷却空气通道分高、低压两路(如图1所示)涡轮是采用MARM002定向凝固材料铸造而成 。 这种复杂但冷却效果显著的冷却叶片目前只有罗罗公司的泰、RB211-524G/H和遄达系列等发动机采用 。
(6)中压涡轮:遄达600发动机的中压涡轮导向器叶片与高压涡轮导向器叶片一样是复合倾斜叶片26片叶片宽而厚 , 按三维气动复合倾斜设计 。 也是采用MARM002定向凝固材料铸造而成 。
遄达600发动机的中压涡轮工作叶片为可控涡变功量设计 , 中压涡轮工作叶片采用了单晶材料SRR99铸造而成 , 因而不需冷却 。
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(7)低压涡轮:遄达600发动机低压涡轮的叶片按三维气动及正交设计 。 遄达600、700系列为4级800系列为5级 , 全部按三维气动设计(如图5所示) 。
工作叶片按正交原理设计叶片呈弯曲状 , 这在其他发动机上未采用过 , 原因是这种设计虽可提高气动效率 , 但会带来一些强度问题 。
遄达600发动机低压涡轮后的轴承机匣为整体铸造而成 , 是由带轴承座的内环、外环及叶型支板铸成了一个整体 。 因为低压涡轮后轴承机匣是发动机中的主要承力结构件 , 整铸可使其结构得到强化 。


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