典型功率输出构型航改燃机动力学特点综述

航改燃机是指以成熟航空发动机为母型,通过改进研制形成的燃气轮机,是近年来轻型燃气轮机研制的主要手段,可使开发技术难度显著降低、研制周期大幅缩短、研发费用有效缩减。根据航改燃机功率输出形式的不同,可分为:后端输出功率构型燃机、前端输出功率构型燃机和前后同时输出功率构型燃机三类构型,对应的动力学特性设计难度和设计理念差异显著。为了总结和掌握不同输出构型燃机动力学设计特点,开展三类输出构型的结构特征、临界转速-工作转速关系和应变能分布研究。结果表明:现阶段国内外航改燃机转子系统总体上仍追求工作转速范围内刚性转子设计,即需要严格控制转子应变能量级,因此保证和提高转子刚度是航改燃机动力学设计的重点;从结构差异来看,动力学设计由易到难依次为后端输出功率构型、前端输出功率构型、前后同时输出功率构型。研究和总结不同输出功率构型航改燃机动力学特点,对在研/新研航改燃机的设计和研制具有明显的工程参考意义。