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某型航空发动机压气机叶片振动疲劳寿命研究 被引量：38
1
作者 李静 孙强 +2 位作者 李春旺 刘嘉 张忠平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期189-193,217,共5页
以某型航空发动机压气机叶片为研究对象,在室温条件下进行了一阶弯曲振动疲劳试验,确定了叶片1×107循环基数下的振动疲劳极限。疲劳寿命分析表明在低振动应力下,Basquin方程可以很好地预测叶片的振动疲劳寿命。但在较高振动应力下,... 以某型航空发动机压气机叶片为研究对象,在室温条件下进行了一阶弯曲振动疲劳试验,确定了叶片1×107循环基数下的振动疲劳极限。疲劳寿命分析表明在低振动应力下,Basquin方程可以很好地预测叶片的振动疲劳寿命。但在较高振动应力下,Basquin方程预测叶片的疲劳寿命偏于危险,原因在于Basquin方程不能反映塑性滑移对疲劳损伤的影响。为解决这一问题,引入了一个新的应变比因子对Basquin方程进行了修正。对于较高振动应力770MPa和740MPa下叶片的振动疲劳寿命而言,修正后的方程寿命预测误差分别为78.7%和38.5%。与原始Basquin方程相比,修正后的方程寿命预测精度分别提高了66.0%和19.2%。 展开更多
关键词 航空发动机压气机叶片 振动疲劳 Basquin方程 寿命预测 一阶弯曲振动
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航空发动机压气机叶片振动疲劳寿命与af值的关系 被引量：18
2
作者 张忠平 孙强 +2 位作者 李春旺 乔艳江 赵文轸 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期459-461,514,共3页
以某型航空发动机低压压气机2级转子叶片一阶弯曲振动时不同af值(叶尖振幅与叶片固有振动频率乘积)及相应的振动疲劳寿命的试验结果为出发点,建立了叶片振动疲劳寿命与af值的关系,所得关系与传统的S-N关系相比,既不是幂函数也不是指数... 以某型航空发动机低压压气机2级转子叶片一阶弯曲振动时不同af值(叶尖振幅与叶片固有振动频率乘积)及相应的振动疲劳寿命的试验结果为出发点,建立了叶片振动疲劳寿命与af值的关系,所得关系与传统的S-N关系相比,既不是幂函数也不是指数函数。叶片振动疲劳寿命与af值关系的建立,一方面提供了确定叶片振动疲劳寿命的可能,另一方面提供了研究材料多轴高周疲劳行为的新途径。 展开更多
关键词 压气机叶片 一阶弯曲振动 af值 叶片振动疲劳寿命 多轴高周疲劳
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航空发动机压气机叶片振动频率与温度的关系 被引量：26
3
作者 孙强 张忠平 +2 位作者 柴桥 汪波 刘所利 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期137-139,共3页
以某型航空发动机压气机第六级叶片为例 ,研究了温度对叶片振动频率的影响。发现由于温度的升高导致了材料弹性模量的下降 ,而弹性模量的下降又导致了叶片在发动机一定的转速范围内 ,除一阶振动外 ,其余各阶振动的动频均小于静频 ,因此... 以某型航空发动机压气机第六级叶片为例 ,研究了温度对叶片振动频率的影响。发现由于温度的升高导致了材料弹性模量的下降 ,而弹性模量的下降又导致了叶片在发动机一定的转速范围内 ,除一阶振动外 ,其余各阶振动的动频均小于静频 ,因此与通常的工程处理方法不同 ,研究压气机叶片的动频时 ,应考虑温度的影响。 展开更多
关键词 压气机叶片 动频 静频 温度 影响
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某型航空发动机压气机叶片气动负荷的近似计算 被引量：4
4
作者 李春旺 孙强 +2 位作者 尹宝俊 陈东林 张忠平 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2004年第4期1-3,共3页
以某型航空发动机压气机四、五、六级动叶为研究对象,在缺乏叶片扭向设计参数的情况下,根据发动机在地面标准大气条件、设计转速下计算所得的气流参数———压力、温度和速度,应用压气机增压过程中的能量转换关系及级压缩功的表达式,并... 以某型航空发动机压气机四、五、六级动叶为研究对象,在缺乏叶片扭向设计参数的情况下,根据发动机在地面标准大气条件、设计转速下计算所得的气流参数———压力、温度和速度,应用压气机增压过程中的能量转换关系及级压缩功的表达式,并考虑到动叶受力远大于静叶受力、动叶故障率远大于静叶故障率的事实,近似计算了发动机设计转速下四、五、六级动叶的气动负荷随叶高的变化,从而找到了一种叶片气动负荷的近似计算方法,并为叶片强度校核及振动分析打下了基础。 展开更多
关键词 压气机叶片 气动负荷 压力 温度 速度
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某航空发动机压气机叶片振动分析 被引量：4
5
作者 付曦 张俊红 +2 位作者 刘萌 寇海军 林建生 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第5期7-13,共7页
通过获取高精度点云数据实现高压压气机叶片数字化建模,采用不同方案拟合叶身曲面,建立了3种具有不同拟合精度的叶片实体模型,开展叶片振动试验验证模型可靠性。在叶片有限元振动研究中,进行叶片静频、动频和振动应力分析,得到典型工况... 通过获取高精度点云数据实现高压压气机叶片数字化建模,采用不同方案拟合叶身曲面,建立了3种具有不同拟合精度的叶片实体模型,开展叶片振动试验验证模型可靠性。在叶片有限元振动研究中,进行叶片静频、动频和振动应力分析,得到典型工况下叶片的动态响应特性。分析发现,高转速工况下,3种模型高阶动频存在差异,模态振型及应力分布具有相对稳定性;开展叶片振动分析时,计算模型对叶片振动特性的还原度应作为数值研究的重要评价指标。研究结果为航空发动机叶片设计及其反求工程提供指导。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机叶片 数字化建模 振动分析
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航空发动机压气机叶片型面检测技术 被引量：20
6
作者 俞学兰 叶佩青 《航空制造技术》 2007年第11期44-48,共5页
叶片是关系到发动机性能的高负荷零件。严格控制叶片的制造质量,是叶片制造中的关键问题。因此,叶片的检测技术非常重要,在叶片制造的总工作量中叶片检测工作量占相当大的比例。
关键词 叶片型面 检测技术 航空发动机 智能化检测 压气机 可视化 叶片制造 发动机性能
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某航空发动机压气机叶片轮盘耦合振动分析 被引量：6
7
作者 赵卫强 刘永贤 鲁墨武 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第5期116-118,共3页
基于循环对称结构固有特性的有限元分析原理,对某型航空发动机压气机叶片轮盘耦合结构的振动特性进行了研究,建立了该叶片轮盘的实体装配模型及循环对称分析的有限元模型,并利用ANSYS软件进行了分析计算,根据计算结果分析了该压气机叶... 基于循环对称结构固有特性的有限元分析原理,对某型航空发动机压气机叶片轮盘耦合结构的振动特性进行了研究,建立了该叶片轮盘的实体装配模型及循环对称分析的有限元模型,并利用ANSYS软件进行了分析计算,根据计算结果分析了该压气机叶片轮盘耦合结构的振动特性,为其设计优化和振动安全性检验提供了数值依据。 展开更多
关键词 压气机叶片-轮盘系统 有限元 循环对称结构
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航空发动机压气机叶片工作状态下的自振频率 被引量：1
8
作者 孙强 张忠平 +2 位作者 柴桥 吴卫华 汪波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第S1期94-95,112,共3页
以某型发动机压气机四、六级叶片为例 ,研究了叶片自振频率的地面测量值 (或计算值 )与空中“真实值”之间的关系 ,利用该关系能将叶片自振频率的地面台架测量值 (或计算值 )转换到叶片空中工作状态下的对应值 ,从而为恰当地抑制叶片故... 以某型发动机压气机四、六级叶片为例 ,研究了叶片自振频率的地面测量值 (或计算值 )与空中“真实值”之间的关系 ,利用该关系能将叶片自振频率的地面台架测量值 (或计算值 )转换到叶片空中工作状态下的对应值 ,从而为恰当地抑制叶片故障 。 展开更多
关键词 压气机叶片 自振频率 频率测量值 频率转换值
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航空发动机压气机叶片的逆向建模及应用 被引量：7
9
作者 董艇舰 桑超 张吉 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第1期193-197,共5页
为得到高质量的航空发动机压气机叶片型面,采用三维扫描仪准确测量获取叶片点云数据,将点云数据去噪和精简处理后等距提取叶型截面点云并存储为二维数据。利用Matlab软件对叶型截面二维点云数据采用三次B样条曲线整体逼近拟合的方法形... 为得到高质量的航空发动机压气机叶片型面,采用三维扫描仪准确测量获取叶片点云数据,将点云数据去噪和精简处理后等距提取叶型截面点云并存储为二维数据。利用Matlab软件对叶型截面二维点云数据采用三次B样条曲线整体逼近拟合的方法形成叶身截面曲线,并在SolidWorks软件中放样生成叶身型面。逆向建模后的叶片可借助UG二次开发生成磨削抛光路径轨迹线,成功实现了叶片模型的应用。结果表明逆向建模成型后的叶片精确性高,光顺性好并且对解决实际的工程问题提供帮助。 展开更多
关键词 压气机叶片 逆向建模 三次B样条曲线 逼近拟合 UG二次开发
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某型航空发动机压气机叶片干冰清洗试验研究 被引量：2
10
作者 敖良忠 易相兵 姜祺 《机械与电子》 2021年第11期15-18,24,共5页
为研究某型航空发动机压气机叶片干冰清洗效果并获取关键参数值,分析了压气机叶片干冰清洗的原理,测试了干冰清洗对压气机叶片的清洗效果。采用人工涂抹法模拟不同积垢的压气机叶片,进行压气机叶片干冰清洗试验,在不同的参数下系统地研... 为研究某型航空发动机压气机叶片干冰清洗效果并获取关键参数值,分析了压气机叶片干冰清洗的原理,测试了干冰清洗对压气机叶片的清洗效果。采用人工涂抹法模拟不同积垢的压气机叶片,进行压气机叶片干冰清洗试验,在不同的参数下系统地研究干冰质量流量、喷射角度和压气机转速等参数对干冰清洗效果的影响,获得干冰清洗压气机叶片的最佳参数范围。试验结果表明,干冰清洗对压气机叶片有较好的清洗效果,人工涂抹法可以较好地模拟实际的压气机叶片积垢情况,获得清洗关键参数干冰质量流量、喷射角度和转速的较优范围。 展开更多
关键词 压气机叶片 干冰清洗 清洗效果 清洗参数
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某在役航空发动机压气机叶片性能研究
11
作者 魏永超 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第5期119-125,共7页
真实工况下叶片型面变化与性能演变规律,是需要研究解决的问题。基于在役某发动机,开展了压气机叶片型面测量、建模、模型比对以及性能分析。利用开发的三维扫描系统,完成了真实工况下的叶片型面测量与建模;在理论分析基础上,完成了叶... 真实工况下叶片型面变化与性能演变规律,是需要研究解决的问题。基于在役某发动机,开展了压气机叶片型面测量、建模、模型比对以及性能分析。利用开发的三维扫描系统,完成了真实工况下的叶片型面测量与建模;在理论分析基础上,完成了叶片差异量化评估;并采用有限元技术,对叶片的静强度特性和振动模态进行了研究,分析了其性能特点;通过进一步数据对比,总结得出叶片性能演变规律。真实的验证分析数据研究可进一步推动构建叶片性能模型,并指导我国发动机设计与维修。 展开更多
关键词 压气机叶片 型面测量 静力学 振动模态
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航空发动机压气机叶片损伤分析与监控对策 被引量：5
12
作者 张海兵 张泰峰 郭奇 《无损检测》 CAS 2021年第1期15-18,52,共5页
针对发动机在服役过程中,压气机叶片因外物打伤而产生裂纹、掉块等缺陷的问题,运用基于断口分析和能谱分析的失效分析方法,查明了导致发动机压气机叶片损伤的机理和根本原因,提出了集内窥检测和涡流检测于一体的监控对策。通过检测试验... 针对发动机在服役过程中,压气机叶片因外物打伤而产生裂纹、掉块等缺陷的问题,运用基于断口分析和能谱分析的失效分析方法,查明了导致发动机压气机叶片损伤的机理和根本原因,提出了集内窥检测和涡流检测于一体的监控对策。通过检测试验分析了叶片损伤图像和检测信号的典型特征,找出了缺陷的涡流信号显示与实际缺陷大小的对应关系,为准确可靠地定量判断叶片损伤提供了基准。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机 叶片 损伤
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航空发动机压气机叶片疲劳寿命的研究 被引量：1
13
作者 邓小禾 赵永红 《新疆工学院学报》 2000年第3期221-225,共5页
根据航空发动机压气机在实际工作中已用时间不同的两组叶片的恒幅振动疲劳试验数据 ,通过统计分析确定其疲劳破坏前应力循环次数的分布。根据 Miner疲劳损伤累积理论 ,找出叶片在实验中与在实际工作中所受疲劳损伤的当量关系 ,从而确定... 根据航空发动机压气机在实际工作中已用时间不同的两组叶片的恒幅振动疲劳试验数据 ,通过统计分析确定其疲劳破坏前应力循环次数的分布。根据 Miner疲劳损伤累积理论 ,找出叶片在实验中与在实际工作中所受疲劳损伤的当量关系 ,从而确定新叶片在实际工作中疲劳寿命的分布 ,并计算出新叶片在一定可靠度下的疲劳寿命。 展开更多
关键词 叶片 横幅振动疲劳试验 疲劳损伤 航空发动机 疲劳寿命 压气机
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某新型航空发动机压气机叶片服役环境适应性研究初探 被引量：5
14
作者 刘治国 查小晖 +1 位作者 李宇涛 李心舒 《装备环境工程》 CAS 2021年第6期1-8,共8页
目的开展某新型航空发动机压气机叶片服役环境适应性研究,探究压气机叶片服役环境下的耐蚀性及腐蚀萌生周期。方法采用电化学工作站,开展压气机材料典型环境下标准三电极电化学试验,获取腐蚀电流。结合机场环境谱与当量折算法,利用计算... 目的开展某新型航空发动机压气机叶片服役环境适应性研究,探究压气机叶片服役环境下的耐蚀性及腐蚀萌生周期。方法采用电化学工作站,开展压气机材料典型环境下标准三电极电化学试验,获取腐蚀电流。结合机场环境谱与当量折算法,利用计算得到的当量折算系数,对机场环境谱进行当量折算,编制模拟该型发动机后续服役环境的仿真加速腐蚀试验环境谱。依据该环境谱,开展压气机叶片试件仿真加速腐蚀试验。结果在模拟服役环境下的第8个当量腐蚀年限时,新型航空发动机压气机叶片开始出现局部点蚀。随着腐蚀年限的延长,腐蚀损伤程度逐渐加重。结论在服役环境下,新型航空发动机压气机叶片具有良好的环境适应性,能够满足6~8 a首翻期内的环境适应性要求。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机叶片 电化学试验 当量关系 加速腐蚀试验 环境适应性
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航空发动机压气机叶片防护涂层冲蚀破坏模拟 被引量：4
15
作者 肖逸奇 唐雯 +1 位作者 杨丽 周益春 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第3期116-126,共11页
压气机叶片是航空发动机的重要零件之一,直升机飞行、起飞、降落过程中,空气中的固体粒子会随着高速气流进入压气机,对压气机叶片造成冲蚀破坏.在叶片表面镀抗冲蚀防护涂层是保护压气机叶片的有效措施,目前使用最多的抗冲蚀涂层为TiAlN... 压气机叶片是航空发动机的重要零件之一,直升机飞行、起飞、降落过程中,空气中的固体粒子会随着高速气流进入压气机,对压气机叶片造成冲蚀破坏.在叶片表面镀抗冲蚀防护涂层是保护压气机叶片的有效措施,目前使用最多的抗冲蚀涂层为TiAlN涂层.由于固体粒子的冲蚀速度、冲击角度、粒子粒径等条件不同,对叶片造成的冲蚀破坏也不一样.对压气机叶片进行防护涂层冲蚀破坏模拟可以有效地预测冲蚀位置和冲蚀程度.该文通过建立冲蚀模型,从粒子粒径、冲蚀速度方面对冲蚀结果进行分析. 展开更多
关键词 压气机叶片 固体粒子 冲蚀模拟 TIALN涂层
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航空发动机压气机叶片表面颗粒沉积数值研究
16
作者 石旭东 齐凯 +1 位作者 曾祥瑞 王立文 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第2期90-94,共5页
叶片表面颗粒物沉积会使压气机性能衰退,而壁面粗糙度是影响颗粒物沉积的重要因素。为研究不同粗糙度对CFM56-7B航空发动机压气机叶片颗粒物沉积的影响,通过逆向获得CFM56-7B航空发动机第一级压气机模型,利用CFD软件对模型进行仿真,研... 叶片表面颗粒物沉积会使压气机性能衰退,而壁面粗糙度是影响颗粒物沉积的重要因素。为研究不同粗糙度对CFM56-7B航空发动机压气机叶片颗粒物沉积的影响,通过逆向获得CFM56-7B航空发动机第一级压气机模型,利用CFD软件对模型进行仿真,研究了不同壁面粗糙度对亚微观颗粒物沉积的影响。仿真结果表明:壁面粗糙度增加使轮毂及机匣周围颗粒物运动速度明显减慢,当壁面粗糙度增大时,压力面颗粒物沉积量增加,吸力面颗粒物沉积量减少。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机叶片 壁面粗糙度 沉积特性 流体仿真计算
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航空发动机压气机叶片黑斑的形成原因分析
17
作者 陈犇 《工程技术研究》 2021年第5期127-128,174,共3页
压气机是航空发动机的主要部件之一,它的功能是对进入发动机的空气增压,使空气的压力达到预定值,提供发动机工作时所需要的压缩空气,起到气源的作用。压气机叶片是压气机的最关键的部件,特别是压气机转子叶片极易损件,对选件和制造工艺... 压气机是航空发动机的主要部件之一,它的功能是对进入发动机的空气增压,使空气的压力达到预定值,提供发动机工作时所需要的压缩空气,起到气源的作用。压气机叶片是压气机的最关键的部件,特别是压气机转子叶片极易损件,对选件和制造工艺均有特殊的要求。文章就压气机叶片化铣加工产生黑斑的情况,对叶片表身进行宏观、微观组织形貌分析,其结果表明,黑斑处次生α呈长条状,正常位置处次生α呈隐针状,黑斑处的Al、Zr含量略高,硬度低于正常位置,黑斑产生的原因与叶片锻造过程中的变形或温度不均有关。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机 叶片 黑斑 次生α 锻造过程
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基于运营数据的发动机压气机叶片裂纹扩展规律研究
18
作者 师利中 董硕 +1 位作者 刘雪峰 陈健 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期602-610,共9页
为研究航空发动机实际服役中转子叶片在复杂载荷作用下的裂纹损伤扩展规律,基于航空发动机运营数据构建叶片的裂纹扩展寿命曲线,同时采用断裂力学理论建立裂纹扩展速率公式。以高压压气机叶片为实例,通过流固耦合方法构建压气机叶片结... 为研究航空发动机实际服役中转子叶片在复杂载荷作用下的裂纹损伤扩展规律,基于航空发动机运营数据构建叶片的裂纹扩展寿命曲线,同时采用断裂力学理论建立裂纹扩展速率公式。以高压压气机叶片为实例,通过流固耦合方法构建压气机叶片结构的载荷模型,分别采用Paris、Walker、Newman裂纹扩展速率公式对压气机叶尖区域进行三维裂纹扩展分析。仿真结果表明,三种裂纹扩展速率公式在裂纹扩展前期预测结果与发动机运营数据裂纹扩展曲线具有一致性,可较好地描述叶片裂纹扩展规律;在裂纹稳定扩展阶段,Walker和Newman公式预测结果相对危险,Paris公式预测结果吻合度较高,并且能与厂家技术手册中关于其损伤发展控制要求相互印证。 展开更多
关键词 压气机叶片 运营数据 断裂力学 裂纹扩展速率公式 寿命预测
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民用航空发动机压气机吸雨特性数值研究
19
作者 赵文燕 曹传军 张晓诗 《节能技术》 CAS 2024年第2期150-156,共7页
航空发动机飞行中遭遇暴雨天气会吸入大量雨水,诱发压气机性能恶化,甚至出现失速、喘振,导致发动机熄火停车。为了评估雨水吸入对高压压气机气动性能的影响,以某民用大涵道比涡扇发动机十级高压压气机为研究对象,基于欧拉-拉格朗日两相... 航空发动机飞行中遭遇暴雨天气会吸入大量雨水,诱发压气机性能恶化,甚至出现失速、喘振,导致发动机熄火停车。为了评估雨水吸入对高压压气机气动性能的影响,以某民用大涵道比涡扇发动机十级高压压气机为研究对象,基于欧拉-拉格朗日两相流计算方法,综合考虑液滴的蒸发、破碎及撞壁过程,对不同含水量下高压压气机的性能变化进行了数值研究。研究结果表明,水滴经过进口导叶后由于离心力作用汇聚至叶尖,由于相互碰撞和撞壁效应此时液滴直径远小于进口处。水滴蒸发吸热导致叶片中上部温度较干空气明显降低。与干空气相比,高压压气机吸水压比略有增加,5%进口含水量下,压比增长0.048%,但由于水滴撞击叶片产生了附加扭矩,扭矩效率下降18.8%。 展开更多
关键词 航空发动机 压气机 多相流 吸雨 吞水 性能
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基于航空发动机产品需求的压气机技术研究
20
作者 程荣辉 张军 +3 位作者 王东 张学宝 张少平 曾瑶 《航空发动机》 北大核心 2024年第2期1-10,共10页
压气机是航空发动机的关键核心部件,随着先进作战飞机对航空发动机需求的不断提高,快速研制全面满足发动机产品需求的压气机是工程设计人员面临的重大挑战。为保证设计的压气机全面满足发动机产品需求,介绍了先进作战飞机发动机的典型... 压气机是航空发动机的关键核心部件,随着先进作战飞机对航空发动机需求的不断提高,快速研制全面满足发动机产品需求的压气机是工程设计人员面临的重大挑战。为保证设计的压气机全面满足发动机产品需求,介绍了先进作战飞机发动机的典型技术特点以及对压气机全面的技术需求,梳理了压气机满足发动机需求需重点考虑的影响因素,开展了宽转速范围高效率设计技术、全飞行包线高稳定裕度设计技术、高性能保持能力设计技术、高可靠叶片设计技术、高稳健压气机转子设计技术、高可靠调节机构设计技术、高安全性以及高环境适应性设计技术研究。结果表明:基于需求的综合设计可以保证压气机的综合性能。该研究可为设计全面满足发动机产品需求的压气机提供参考和依据。 展开更多
关键词 压气机 需求 性能 可靠性 航空发动机
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