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[科普中国]-发动机安装节

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安装节是发动机与飞机的连接件,并将发动机的各种外传负荷传给飞机。它是发动机的重要构件。在发动机工作期间,安装节要能承受3个方向的力和3个方向的扭矩。6个约束形成了一个静定的安装结构方案,超静定的安装节约束也是可以的。

简介安装节是发动机与飞机的连接件,并将发动机的各种外传负荷传给飞机。它是发动机的重要构件1。

结构形式发动机安装节的分布也就是发动机在飞机上的固定形式。一般分主安装节及辅助安装节。主安装节承受发动机的推力,是将发动机推力传递到飞机上的重要组合件,也是发动机在飞机上的轴向定位处。辅助安装节只承受径向和周向负荷,而不承受轴向负荷。主安装节所在的发动机横截面称为主安装面,没有主安装节的安装面称为辅助安装面。主安装节应位于刚性强、强度大的零部件上。同时尽可能位于温度较低的区域。主安装节是发动机静子部件的轴向定位处,应注意缩短与转子止推轴承位置的轴向距离,避免在工作受热时,静子部件与转子部件间的轴向间隙有较大的变化。在安置主安装平面时,还应注意发动机的重心位置。应当指出,主安装面与辅助安装面都力求避免处于旋转件(转子部件)的外机匣上,以防止该部件因受力变形而影响径向间隙。

当有加力燃烧室和延伸管时,发动机后部也应有辅助安装节,用以承受加力燃烧室和尾喷管的重量,并允许沿轴向自由膨胀。在这种情况下,一般在延伸管前端安置有球形支承面,使尾喷管沿径向可上下移动,以调节喷口方向。

在发动机工作期间,安装节要能承受3个方向的力和3个方向的扭矩。6个约束形成了一个静定的安装结构方案,超静定的安装节约束也是可以的。

推力圆发动机工作时,推力的作用点并不经常位于横截面的中心点上,而处于一个小的范围,这一区域称之为推力圆。一般在主安装面上,承受推力的主安装节如为两个以上时,应注意各主安装节的连线尽可能不通过推力圆,以使所有的安装节在发动机工作期间受力方向不变2。

安装节设计原则(1)发动机安装节的选择主要取决于发动机在飞机上的安装方案,而安装节的最终确定和设汁,是飞机与发动机反复协调和折衷的结果。

(2)安装节应能承受飞机给出的载荷,并按规范要求,应有足够的刚度、强度裕度。

(3)安装节(系统)应是一个限制发动机6个自由度的静定系统(在某些发动机上,也有采用超静定安装系统),以便保持发动机在飞机上的定位与对中,选择若干个安装点,这些安装点应设置在距离合适(尽可能大)的两个截面上。

(4)推力安装节的最佳位置应分布在主承力机匣(框架)水平中心线的两侧,以消除推力载荷偏离水平中心线所引起的机身弯曲。

(5)安装节应尽可能设置在坚固的发动机承力机匣上,并将集中载荷扩展为分布载荷。

(6)发动机安装在飞机上,必须能自由地膨胀和收缩(轴向和径向)。

(7)安装节(系统)应设计成便于发动机在飞机上的装拆3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所