鄭喬山

摘 要：航空發(fā)動機是為航空器提供飛行所需動力的發(fā)動機?？梢援a生拉力或推力，使飛機前進，還可以為飛機上的用電設備提供電力，同時為空調設備等用氣設備提供氣源。因此航空發(fā)動機的性能和飛機的戰(zhàn)術技術性，直接關系著飛機飛行的安全性和戰(zhàn)術性能，是飛機與發(fā)動機技術協(xié)調的技術依據和指導原則。

關鍵詞：性能協(xié)調；結構協(xié)調；監(jiān)控系統(tǒng)

引言

作為飛機的動力裝置，航空發(fā)動機是極其重要的，并且作為飛機的一部分，航空發(fā)動機是一個非常復雜的獨立系統(tǒng)，發(fā)動機和飛機的性能協(xié)調性、結構相容性、功能匹配性直接關系到飛機的戰(zhàn)術性能和飛行安全，是飛機與發(fā)動機技術協(xié)調的技術依據和指導原則。

1 發(fā)動機配裝軍用飛機的性能協(xié)調

1.1 發(fā)動機配裝飛機的性能協(xié)調

發(fā)動機配裝飛機的性能協(xié)調，是指根據發(fā)動機的尺寸和重量，結合飛行曲線的情況進行協(xié)調的，為完成飛機飛行任務的要求，必須全面計算飛機性能以滿足飛機的戰(zhàn)術技術性能要求。其中，在不同高度和馬赫數的情況下，發(fā)動機的狀態(tài)不同，不同狀態(tài)下的凈推力和耗油量也不同，所以計算的高度和馬赫數的范圍通常由飛機的飛行包線來確定。而發(fā)動機研制單位工作主要是向飛機研制單位提供發(fā)動機的高度速度特性和巡航特性，發(fā)動機流量特性、排氣參數等重要參數和信息，從而研制出性能更好的發(fā)動機，從而研制出更好的飛機。

1.2 發(fā)動機配裝飛機完成性能協(xié)調

是指為滿足飛機的戰(zhàn)術技術要求和性能指標，通過發(fā)動機研制部門對發(fā)動機的熱力循環(huán)參數、部件特性、發(fā)動機調節(jié)規(guī)律的研究，結合飛機研制部門對飛機極曲線的研究，兩者進行不斷的修改和調整，達到最佳狀態(tài)，最終完成發(fā)動機配裝飛機的性能協(xié)調。

1.3 進氣道/發(fā)動機性能匹配

飛機動力系統(tǒng)是由進氣道與發(fā)動機組成形成的，所以發(fā)動機配裝飛機的性能協(xié)調的最重要內容中也包括進氣道與發(fā)動機的匹配協(xié)調，其中包括流量匹配和流場相容。為保證不發(fā)生進氣道堵塞或溢流，超音速進氣道應盡可能的提供發(fā)動機各狀態(tài)下所需求的最大和最小空氣流量，那么在發(fā)動機完成高度速度特性計算后，就應給出發(fā)動機流量特性，從而進行飛機進氣道與發(fā)動機的流量匹配協(xié)調。因為氣流具有不穩(wěn)定性，而飛機飛行又受氣流的影響，所以要求飛行員要在不同的氣流中采用不同的操縱技術，使得飛機安全飛行，這就要求飛行員進行任何允許的操縱時，發(fā)動機均能在要求的狀態(tài)下穩(wěn)定運行，這就要求在任何狀態(tài)下都要保持發(fā)動機壓氣機有足夠的喘振裕度，以避免發(fā)動機喘振。從而使得飛機進氣道出口流場畸變度與發(fā)動機的抗畸變能力應相容。

2 發(fā)動機配裝飛機的結構協(xié)調

發(fā)動機配裝飛機的結構協(xié)調包括樣機與飛機的安裝協(xié)調，發(fā)動機在飛機上的安裝匹配性協(xié)調，機艙溫度協(xié)調，飛機附件傳動協(xié)調，安裝節(jié)協(xié)調，發(fā)動機振動測量協(xié)調，引氣系統(tǒng)協(xié)調，操縱系統(tǒng)協(xié)調，發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調，發(fā)動機各系統(tǒng)接口以及檢查測量項目和各接頭位置及尺寸協(xié)調等。其中比較主要的有發(fā)動機幾何特性協(xié)調，飛機進氣道與發(fā)動機的安裝協(xié)調，機艙溫度，飛機附件傳動協(xié)調，發(fā)動機振動測量協(xié)調，以及引氣系統(tǒng)協(xié)調。

2.1 發(fā)動機幾何特性協(xié)調

發(fā)動機的尺寸是非常重要的，裝入飛機的發(fā)動機要能夠帶動飛機的啟動，并且其尺寸要能順利安裝到飛機發(fā)動機艙內，而且發(fā)動機和發(fā)動機艙之間要有一定的間隙，方便裝卸更換。為了使發(fā)動機能夠順利裝進飛機發(fā)動機艙，應協(xié)調發(fā)動機各截面的最大外廓尺寸并標示在協(xié)調圖上，可以根據發(fā)動機各截面最大外廓尺寸控制圖制造發(fā)動機外廓尺寸檢驗樣板，利用模型檢驗，確保發(fā)動機的外形尺寸合試。

2.2 飛機進氣道與發(fā)動機的安裝協(xié)調

發(fā)動機具有與飛機進氣道連接的安裝邊，計算尺寸時要把安裝邊計算在內，保證空氣從飛機進氣道到發(fā)動機平滑過渡發(fā)動機和飛機進氣道的安裝邊，并規(guī)定出容限、偏斜量、熱膨脹量以及盡量減小空間，防止誤差，同時，發(fā)動機進口與進氣道連接的界面尺寸也應標示在協(xié)調圖上，防止計算遺漏失誤。

2.3 機艙溫度

發(fā)動機艙的管路、導線、附件、設備在飛機飛行中運轉工作，會使其運轉升溫，在溫度超過一定界限時，就會影響它們使用的安全性，這時就要使這些管路、導線、附件、設備充分冷卻，保證其使用的安全性。為了使發(fā)動機及其附件在任何工作狀態(tài)下都不會超過規(guī)定的溫度極限，這就需要發(fā)動機研制單位和飛機研制單位共同協(xié)調工作進行發(fā)動機與飛機的熱相容性協(xié)調，保證發(fā)動機的穩(wěn)定性與安全性。

2.4 飛機附件傳動協(xié)調

飛機附件傳動的主要傳動形式有兩種：合并式傳動和分離式傳動。其中合并式傳動需要協(xié)調考慮的有考慮飛機傳動附件在附件機匣上的安裝位置，充分考慮飛機附件與飛機連接的方便，從而合理利用空間和附件機匣傳動功率，使其分配具有科學性?？紤]飛機傳動附件的功率，如果飛機傳動附件的功率過高，會使得零件損壞的幾率增大，如果飛機傳動附件的功率過低，又不能使飛機靈活運轉，所以要選擇合適的飛機傳動附件功率?？紤]飛機傳動附件的轉速、轉向，飛機傳動附件的轉速、轉向影響著飛機發(fā)動機運轉的轉速與轉向，所以要充分考慮飛機傳動附件的轉速、轉向。考慮飛機傳動附件的質量、質心和外形尺寸，飛機傳動附件的質量、質心和外形尺寸影響著飛機發(fā)動機的質量、質心和尺寸，如果其存在問題，就會影響發(fā)動機的正常運轉，進一步影響飛機的安全行駛。要考慮安裝座的結構形式和尺寸，飛機發(fā)動機的發(fā)動機具有與飛機進氣道連接的安裝邊，這時就要考慮安裝座的結構形式和尺寸。并且要把功率分出軸需要傳遞的總功率、尺寸、安裝座與飛機附件機匣的連接等在協(xié)調圖上標注出來，并進行模型檢測，防止出現(xiàn)誤差。而分離式傳動應協(xié)調，應充分考慮飛機附件機匣與發(fā)動機的連接方式，防止出現(xiàn)誤差，并且充分考慮機匣以及飛機傳動附件所占的空間位置、外廓尺寸等。若飛機附件機匣裝在飛機上，應協(xié)調該機匣傳動軸輸入端和發(fā)動機附件機匣傳動軸輸出端名義值的不同軸度，確保其符合規(guī)格。

2.5 發(fā)動機振動測量協(xié)調

為了保證飛機的安全行駛，應在壓氣機機匣、渦輪機匣和附件機匣的適當位置上應裝有支架或安裝座，使得其在三個互相垂直的平面上測量振動。并且應把振動傳感器的安裝點在協(xié)調圖上示出，防止其在設計和尺寸上存在問題。發(fā)動機研制單位應給出振動傳感器的輸出特性，給出壓氣機機匣、渦輪機匣、附件機匣的振動限制數據，從而達到發(fā)動機振動測量協(xié)調。

2.6 引氣系統(tǒng)協(xié)調

飛機座艙的引氣增壓、雷達設備艙通風、油箱增壓、防冰和襟翼吹風等都需從發(fā)動機引氣，在各種狀態(tài)下總的引氣量是多少，從各個部位引氣量是多少，都對發(fā)動機的使用功率有影響，并且引氣中有害氣體、刺激性、毒性和固體顆粒等物質含量也不可以超過安全標準，防止發(fā)生危險，因此要協(xié)調引氣系統(tǒng)。

3 發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控是發(fā)動機組成中極其重要的一部分，發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的作用就是監(jiān)控發(fā)動機的運轉情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免事故的產生。發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控發(fā)動機的狀態(tài)、性能、振動、滑油、壽命以及結構的損壞程度，總得來說，可監(jiān)控的性能越多，發(fā)動機的安全性能越好。

4 結束語

文章通過簡要的對發(fā)動機配裝軍用飛機的性能協(xié)調，發(fā)動機配裝飛機的結構協(xié)調和發(fā)動機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的介紹，對航空發(fā)動機配裝飛機技術協(xié)調程序與原則進行了簡單介紹。

參考文獻

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