湖南科技大學(xué)機械設(shè)備健康維護湖南省重點實驗室博士生李超在航空發(fā)動機沖蝕損傷方向取得新進展。

直升機是高原、沙漠和沿海等地區(qū)執(zhí)行災(zāi)后救援、物資運輸、作戰(zhàn)護航等緊急任務(wù)時的重要平臺，渦軸發(fā)動機是其核心動力裝置。受進氣道與空氣來流方向不一致、螺旋槳、短艙干擾和地面效應(yīng)引發(fā)的環(huán)境紊流等因素的影響，發(fā)動機壓氣機在機載條件下不可避免的存在進氣畸變。同時，外部環(huán)境中的砂粒因發(fā)動機產(chǎn)生的強大吸力并伴隨進氣畸變反復(fù)沖擊壓氣機葉片造成沖蝕磨損，會破壞葉片結(jié)構(gòu)完整性，誘發(fā)壓氣機旋轉(zhuǎn)失速、喘振和發(fā)動機性能衰減、壽命下降等問題，嚴(yán)重影響直升機作戰(zhàn)性能和飛行安全。

目前對于軸流壓氣機沖蝕磨損的研究中，均認(rèn)為壓氣機入口氣壓為穩(wěn)定值。事實上，進氣畸變時壓氣機內(nèi)部流場的流動狀態(tài)會產(chǎn)生明顯變化，這將進一步導(dǎo)致壓氣機葉片沖蝕磨損分布特征和磨損程度與理想情況下的預(yù)測值存在偏差，從而影響壓氣機葉片的抗磨損防護性能。

鑒于此，該研究成果創(chuàng)新性地研究了入口總壓進氣畸變對壓氣機葉片沖蝕磨損的影響，基于砂粒沖擊速度測試實驗和鈦合金沖蝕磨損實驗提出了一種沖蝕磨損理論模型參數(shù)化新方法，以某型渦軸發(fā)動機前1.5級壓氣機動葉為研究對象，構(gòu)建了考慮進氣畸變的全流道壓氣機葉片沖蝕磨損分析模型，揭示了典型進氣畸變角度對動葉表面沖蝕磨損分布特征和磨損程度的影響機制。

上述研究結(jié)論可為惡劣環(huán)境下渦軸發(fā)動機壓氣機葉片抗磨損防護設(shè)計提供理論參考和數(shù)據(jù)支持，對于提升渦軸發(fā)動機全天候、全疆域和立體化服役能力具有重要的工程實際意義。

(來源：中國科學(xué)報)