进气道/发动机相容性评价体系的完善与发展

回顾了进气道/发动机相容性评价体系的历史发展,概括了该领域的国内外研究现状,对国内以后的工作给出了建议。在分析技术发展的基础上,指出了未来先进进气道和发动机将会带来的新问题。为解决进气道/发动机相容性领域内新的挑战,提出:应将旋流畸变和耐久性畸变试验纳入进气道/发动机相容性评价体系;发展具有瞬态畸变模拟能力的畸变发生器;充分利用地面试车台和空中试车台进行各种畸变的模拟以对发动机进行全面的稳定性评定;在飞行试验中深入研究进气畸变条件下发动机性能以及工作稳定性的变化。

进气道/发动机相容性试飞中总压畸变数据的采集与处理

研究了进气道/发动机相容性试飞中总压畸变数据的采集与处理方法,详细介绍了传感器选型、测点布局、受感部设计、测试及采集系统构建的要点,开发了通用动态数据处理软件,并重点研究了动态总压数据处理方法和参数选择问题。通过某型飞机/发动机的进气道/发动机相容性试飞应用及其数据处理表明:提出的测试与采集方案合理可行,工程应用情况良好;动态数据处理中应合理选择截止频率、滤波器阶次以及滤波函数。

S形进气道和发动机相容性

进气道旋流是进／发相容性的一个重大扰动参数。在发动机稳定性和性能方面进气道旋流的效应也是不可忽视的。讨论了Ｓ形进气道／发动机相容性的评定方法，并且建议了有效评定准则。Ｓ形进气道／发动机相容性评定必须由两部分组成，一部分与压力畸变有关，而另一部分与流动弯曲度有关。

测耙数量对进气道稳态畸变特性测量的影响

在现代战斗机进气道相关试验中,受低速辅助进气门打开和隐身大S弯管道、大迎角侧滑角飞行姿态等复杂因素影响,进气道流场畸变较大,不同测耙数量的测试结果相差较大。国内外对进气道出口流场稳态畸变的测量及计算有较多研究,但鲜有测耙数量对进气道稳态畸变测量影响的全面对比研究。本文采用测耙测量进气道大压力梯度区和低压区并计算其稳态畸变,针对进气道风洞试验、全尺寸进发联合台架试验和进发匹配试飞,对常用的6支耙和8支耙形式测量结果进行对比研究。结果表明,对于形状复杂的战斗机进气道而言,进气道出口流场的测试需要尽可能采用8支测耙的测量方式,才能取得满意的结果。特别是舰载战斗机在舰面环境下,受舰首来流及偏流板反射等因素影响,进气道流场更加复杂,且发动机工作在特殊加力状态,对进发匹配稳定性要求也更加苛刻,更有必要采用8支测耙的测量方式。

某型战斗机进气道/发动机相容性研究

简述了在某型战斗机设计过程中,对进气道/发动机相容性问题所作的研究。该研究主要是建立在3项基本试验的基础上,即通过进气道缩比模型吹风试验获得不同飞行状态下进气道出口的畸变参数和图谱;通过发动机低压压气机部件畸变试验获得畸变对低压压气机特性的影响;在上述3项试验的基础上,经过分析和评估,获得偏离进气道调节规律的上边界-发动机喘振限制边界和下边界——进气道喘振限制边界。最后选择了3个飞行状态下进气道出口流场图谱和平均紊流度,研制成模拟板,在高空台上进行了全台发动机进口畸变模拟鉴定试验。通过上述试验研究和评估,为某型战斗机试飞提供了必要的安全保证,并为进气道/发动机相容性设计定型提供了依据。

B—2进气道／发动机相容性的试飞验证——一种风险管理途径（一）

Ｂ－２由４台Ｆ１１８－ＧＥ－１００发动机推进，采用各种先进技术来减少雷达横截面，红外特征，目视捕获性及声学噪音。Ｂ－２推进系统设计的关键是进气道，其特点是极低的设计目标特性，包括与平面形状融合的外罩以及高度偏置的扩压器构型。为了获得志气道／发动机的相容性，根据对进气道畸变和紊流降低至最小值的要求设计了这些特点。

航空发动机用橡胶混炼胶与高闪点喷气燃料相容性研究

阐述了发动机燃油系统用橡胶材料与高闪点喷气燃料相容性的试验过程。主要完成了橡胶浸油后拉伸性能、压缩变形性能、浸油质量变化等性能分析。结果证明高闪点喷气燃料与相关橡胶的相容性良好,可以用于发动机燃油系统,保证了研制的顺利进行。

乙醇柴油燃料及其对发动机性能的影响

随着化石燃料的过度消耗和环境保护意识的不断增强,研究乙醇柴油这种能在不改变发动机结构的情况下实现良好燃烧的部分替代燃料,具有重大的现实意义。本文主要分析乙醇柴油的研究历史、乙醇与柴油的特性差异、相容性及其影响因素,探讨了乙醇的添加对柴油及柴油机性能的影响。

低温氟弹性体在喷气发动机燃油中的相容性研究

Kerosene型涡轮发动机燃油（例如JP-8）通常含有各种添加剂，包括防老剂、金属减活剂、静电耗散剂、防腐蚀剂和防冻剂。高温燃油稳定剂体系（称作＋100）由防老剂、去垢剂／分离剂、金属去活剂及载体流剂组成，可以添加到发动机燃油中提高其热稳定性（37．8℃）和热容量（到50％），从而达到较高的燃油工作温度。其他优点包括降低了焦化以及在热金属表面上的沉积，使涡轮发动机能在峰值水平运行，并延长了飞机的维护间隔时间。

大涵道比涡扇发动机进气畸变测量耙风洞校准试验

以国产大型客机C919配装的大涵道比涡扇发动机飞行试验为应用背景，研制了基于动态、稳态压力和总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙。为评估和验证其角度、速度测量特性及参数测量精确度，进行了全尺寸量级的进气道测量耙风洞校准试验研究。结果表明：在马赫数0.2-0.6、攻角和侧滑角-20°-20°范围内，耙体压力测量相对误差小于0.5%，满足对大涵道比涡扇发动机进口流场品质和流量的测试技术需求。

航空发动机测量耙结构拓扑优化方法

测量耙作为航空发动机进气道/发动机相容性试验的关键测量设备,主要测量流道内各截面的温度、压力参数,包含耙体结构和安装于对应位置的传感器。在测量耙研制时,需要考虑耙体阻塞面积对发动机工作的影响,需要首先对测量耙气动外形进行设计。同时,测量耙通常安装于发动机流道内,此处进气流压力高、温差大,其结构强度直接影响到试飞安全。因此,测量耙结构在气动外形、测点位置均确定的情况下,还需满足强度、模态、重量等方面的要求,同时满足多方面要求,对测量耙结构设计提出了较高的要求。

某型涡扇发动机进气总压畸变的试验研究

由可移动插板式畸变发生器产生进气总压畸变流场 ,以综合畸变指数评定流场畸变程度 ,分析了进气总压畸变对某型涡扇发动机气动稳定性的影响。得到了稳态总压场不均匀度与总压紊流度随插板深度及发动机转速的变化关系 ,确定了该型发动机的最大 (或临界 )

火箭发动机清洗用氟里昂替代物的研究

本文介绍了一种可以替代氟里昂CFC-113用于液氧煤油发动机的新型清洗剂,经与多种材料的表面化学稳定性试验及清洗效果试验证明,与正在研制的液氧煤油发动机所用材料有较好的相容性,并对煤油有优良的清洗效果。

发动机动态压力畸变数据采集处理系统方案研究

重点分析了进气道 /发动机相容性研究的重要性和对动态压力畸变流场数据处理系统的要求。深入比较了三种动态畸变数据处理系统方案。并提出两种切实可行的数字式并行处理方法 ,以及方案探索中的设计调试经验。

壁面静压和流道静压测量方法的差异性分析与准确性评估

基于某型飞机进气道飞行试验,研制加装了集稳态总压、稳态静压于一体的复合式进气道流场测量耙,并获取了不同飞行状态下流场数据。通过两种静压测量方法分析对比,研究进气道流场静压分布特性,探索两种静压测量方法的合理性,并在此基础上开展静压测量和流量计算方法研究。结果表明,采用壁面静压直接计算流量偏差较大,皮托管静压直接计算次之,对壁面静压测量结果进行面积修正计算效果较好。

跨声速小流量进气道与发动机的相容性

针对飞行试验中遇到的发动机在跨声速小流量状态下出现失速和喘振现象,开展了进气道和发动机相容性的分析研究.结果表明:飞行试验统计的发动机随飞行速度的失稳边界与风洞试验给出的进气道失稳边界相符,进一步证实了进气道与发动机相容性出现了问题.从进气道和发动机两个方面提出了改进措施,进气道方面通过改进斜板调节规律来扩大超声速小流量失稳边界;发动机方面通过提高最小燃油流量和放大喷口面积增加发动机空气流量和稳定裕度,该措施经验证,可以有效缓解小流量状态进气道和发动机相容性问题.进气道和发动机流量匹配设计,应增加小流量状态进气道和发动机匹配的设计准则.

飞机进气道流场品质测量耙风洞校准试验研究

以某型飞机飞行试验为应用背景,研制了基于动态、稳态压力、总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙,适用于不同飞行条件下对发动机进口流场品质、流量的测量,为分析和评估进气畸变条件下发动机工作稳定性提供数据依据.为了评估和验证新式测量耙角度、速度测量特性以及参数测量的精确度,进行了全尺寸量级的进气道测量耙风洞校准试验;并对试验数据进行了分析和研究.研究结果表明：在马赫数0.2-0.6,姿态角-20°-20°范围内,耙体压力测量相对误差小于0.5％,能够满足对大涵道比涡扇发动机进口流场品质和流量的测试技术需求.