La historia del desarrollo del motor turbofan 10

Mirando retrospectivamente los 20 años de pruebas y penurias, este pasaporte, que fue obtenido por un gran número de investigadores científicos con su sabiduría y confianza para cumplir su misión, brilla no sólo con honor y brillo, sino también con amargura y tragedia. Antes de la década de 1990, el banco de pruebas de motores de avión del Primer Instituto de Aviónica era muy tosco. Cada vez que se arrancaba el motor, el rugido era tan ensordecedor que se podía escuchar a kilómetros de distancia, lo que obligó a los participantes a taparse los oídos con bolas de algodón. Aun así, durante la prueba del postcombustión, el rugido seguía siendo insoportable y es concebible que el fuerte ruido estimule el cuerpo. Los conductores de pruebas que experimentaron ese ambiente tuvieron problemas cardíacos y tímpanos perforados, pero nunca se quejaron. Es precisamente gracias a estos veteranos de la aviación que nuestro negocio de motores de aviación ha podido desarrollarse y crecer.

El personal de investigación científica de Taihang Engine ha trabajado duro y ha abordado dificultades repetidamente, y ha conquistado sucesivamente docenas de claves técnicas importantes. En 2003, el desarrollo del motor "Taihang" entró en la etapa decisiva. Debido a que todavía existe una gran brecha en la comprensión y comprensión de las reglas del desarrollo de motores, también hay algunos problemas en la gestión de calidad y el estilo de trabajo, y el trabajo de desarrollo ha tenido problemas varias veces. Ha pasado por dos pruebas importantes: en primer lugar, durante la operación de prueba del motor, se rompió el disco de rueda de la cuarta etapa del compresor de alta presión; en segundo lugar, durante la prueba de simulación de plataforma a gran altitud y la prueba de vuelo de ajuste, se expusieron algunos problemas técnicos, como por ejemplo; como la velocidad de la plataforma pequeña a gran altitud El motor acelera lentamente. Durante el vuelo de prueba desde finales de agosto hasta principios de septiembre de 2003, se produjeron tres "circunstancias especiales" durante cinco despegues y aterrizajes. En el verano de 2004, el motor Taihang se detuvo en el aire durante un vuelo de prueba prescrito. Aunque finalmente regresó sano y salvo, el desarrollo del motor Taihang cayó en la pasividad. El Instituto 606 trabajó con expertos dentro y fuera de la industria para analizar las contramedidas de solución de problemas, realizar más investigaciones y análisis de fallas, completó 17 informes de cálculo, investigación y análisis de fallas y finalmente reanudó el vuelo de prueba del motor Taihang. Resolvió muchos problemas técnicos encontrados en las pruebas de vuelo, como marejadas del suelo, ruidos anormales en el aire, temperaturas de prueba anormales y separación prematura del motor pequeño.

Durante el proceso de producción de prueba del motor, China First Airlines aprendió y aplicó de manera creativa la experiencia avanzada extranjera, rompió el modelo de gestión anterior de una fábrica, una máquina, aprovechó al máximo las ventajas profesionales nacionales y se formaron muchas empresas. una alianza nacional. El equipo de investigación trabajó en conjunto para abordar problemas clave y aplicó con éxito cientos de nuevos materiales y tecnologías. Los materiales del motor están cerca o alcanzando el nivel avanzado internacional. Los nuevos materiales avanzados representan más del 50% del peso de toda la máquina. Incluyendo aleaciones avanzadas de titanio, superaleaciones avanzadas y materiales compuestos a base de resina de alta resistencia y alta temperatura utilizados en motores nacionales por primera vez.

Las nuevas tecnologías utilizadas en el desarrollo de los motores Taihang incluyen:

1) El ventilador de tres etapas es un diseño aerodinámico transónico con paletas guía de inclinación variable de entrada sostenidas por voladizos y sin entrada variable. paleta guía; caja de entrada de conexión de difusión de formación superplástica es un nuevo avance en esta tecnología de diseño en mi país. 2) La turbina de baja presión de dos etapas tiene un diseño aerodinámico tridimensional con inclinación y torsión compuestas. La paleta guía de dos etapas de la turbina de baja presión es una estructura hueca de fundición de precisión integral triple que gira en dirección opuesta a la turbina de alta presión y su eficiencia alcanza el nivel avanzado internacional. 3) Taihang Hollow Blades, 606 expertos de los mejores diseños, materiales, tecnología, procesamiento, pruebas y otros aspectos nacionales formaron un "equipo nacional". Después de ocho años de minuciosas investigaciones y pruebas, finalmente dominaron esta tecnología de vanguardia, conocida como la "joya de la corona" de los motores aeronáuticos modernos. Aprovechando la avanzada tecnología internacional de enfriamiento de películas, utilizamos audazmente palas de turbina huecas compuestas enfriadas por aire. Incluye no solo tecnología de diseño avanzada y tecnología de materiales de alta temperatura, sino también tecnología de solidificación direccional, tecnología de fundición de precisión sin margen, tecnología de perforación CNC de cinco ejes, tecnología de pulido abrasivo, tecnología de prueba no destructiva, tecnología de prueba de enfriamiento y alta- Tecnología de recubrimiento por temperatura. 4) La carcasa exterior de material compuesto del motor "Taihang" es la primera aplicación de la tecnología de material compuesto en un motor de avión doméstico. Es la cuarta generación de tecnología de motores extranjeros, que llena el vacío en la tecnología de motores aeronáuticos nacionales; la carcasa exterior compuesta es un 30% más ligera que la carcasa exterior de la estructura de placa de titanio soldada, tiene mayor resistencia específica y rigidez específica, y una vida útil más larga. , y es más resistente a la corrosión. 5) El postquemador es del tipo "entrada de aire paralela", con amplio rango de trabajo, peso ligero y pequeña pérdida de fluido. Se adopta un esquema de suministro de aceite a presión parcial para garantizar un encendido confiable y estabilidad dentro del entorno operativo del motor. 6) Las palas del estator de los compresores de alta presión de cuarta y octava etapas se laminaron en frío por primera vez en China. El laminado en frío desarrollado con éxito de las palas del estator de aleación GH4169 de grado IV a VIII ha llenado el vacío en la tecnología nacional de laminado en frío de palas de aleación de alta temperatura. A finales de febrero de 2004, más de 65.438 habían completado su investigación y ocupaban una posición de liderazgo internacional. Sin embargo, el compresor de aleación GH4169 y el disco de turbina todavía tienen una riqueza de rendimiento baja y el rendimiento y la estructura del disco no pueden cumplir con los requisitos estándar en algunos casos, las nuevas tecnologías y las nuevas estructuras requieren una mejora continua; 7) La boquilla de cola está diseñada como una boquilla de convergencia y difusión ajustable de forma totalmente continua, llenando un vacío doméstico. Sin embargo, la tasa de aprobación promedio de las piezas de fundición a la cera perdida con boquilla de expansión convergente es solo del 54%, lo que debe mejorarse aún más. 8) La soldadura por haz de electrones de la carcasa trasera de la turbina del motor de avión Taihang es impecable tanto en términos de disposición del proceso como de calidad de entrega de las piezas. 9) La tecnología de nanozirconia se aplica a los recubrimientos de barrera térmica para proporcionar una capa de "ropa protectora" con un rendimiento excelente y estable para las palas guía de la turbina de alta presión y las palas guía primarias y secundarias de baja presión del motor Taihang, logrando el Aplicación de la tecnología de recubrimiento de barrera térmica de frontera mundial. En mayo de 2005, se completó la ingeniería de esta tecnología y se aplicó a las palas del motor "Taihang". En agosto de 2005, las paletas guía de la turbina de alta presión rociadas con tecnología de recubrimiento de barrera térmica de nanozirconia resolvieron el problema de la ablación y superaron con éxito la prueba de funcionamiento a largo plazo del motor Taihang.

10) Por primera vez, se utilizó una carcasa intermedia de aleación de titanio fundida integralmente; este problema técnico fue finalmente resuelto por el Instituto de Investigación de Materiales Aeronáuticos de Beijing.

11) El sistema de control utilizado en la prueba inicial del motor Taihang era un sistema electrohidráulico digital, pero su estabilidad, confiabilidad y antiinterferencias no estaban lo suficientemente maduros, por lo que se cambió a un Esquema hidráulico mecánico. La prueba de instalación se realizó en febrero de 1998. . Después de una revisión y verificación rigurosas, garantiza un funcionamiento confiable del motor. El esquema de control electrohidráulico digital original se cambió al segundo esquema, que reemplazará el esquema de control hidráulico mecánico cuando madure. 12) Durante la etapa de desarrollo del prototipo del motor Taihang, el disco de la turbina de alta presión utilizó nuevos materiales de pulvimetalurgia. Sin embargo, debido a que la tecnología nacional relevante aún no estaba completamente madura, este material fue reemplazado del lote final.