Imágenes y textos presentan los principales componentes de los motores aeronáuticos.

Los principales componentes de los motores aeronáuticos son los siguientes: compresor, aspas de ventilador, aspas de turbina y otros componentes.

El motor aeronáutico es una maquinaria térmica muy compleja y precisa. Como corazón del avión, no sólo es la potencia para el vuelo de los aviones, sino también una importante fuerza impulsora para el desarrollo de la aviación. Historia de la aviación humana Cada cambio importante en la industria es inseparable del progreso tecnológico de los motores aeronáuticos. Este artículo se centra en la introducción de las principales estructuras de los componentes de los motores aeronáuticos.

1. Aspas del compresor y del ventilador

Componentes del núcleo del extremo frío. Durante el funcionamiento del motor, las palas se ven afectadas por la fuerza centrífuga, la fuerza aerodinámica generada por el aire y el gas, el estrés térmico, la fuerza alterna, la carga aleatoria, etc., lo que representa más del 30% de toda la carga de trabajo de fabricación del motor. Bajo la acción de diversas cargas, las hojas son propensas a sufrir fatiga de ciclo alto y fatiga térmica. Para garantizar la calidad y eficiencia del trabajo, la selección del material de las hojas y la tecnología de producción tienen requisitos extremadamente altos.

Las aspas del motor se pueden dividir en aspas de ventilador, aspas de compresor y aspas de turbina según su ubicación y función. Las aspas del ventilador y las aspas del compresor son componentes del extremo frío, mientras que las aspas de la turbina son componentes del extremo caliente.

Las palas del compresor se pueden dividir en palas del rotor del compresor (palas de trabajo) y palas del estator del compresor (palas rectificadoras). Las palas de la turbina se pueden dividir en palas de trabajo de la turbina y palas guía de la turbina. Las aspas del ventilador inicialmente comprimen el aire que ingresa al motor. El gas comprimido se divide en dos caminos. Un camino ingresa al conducto interno para una compresión continua y el otro ingresa al conducto externo y se descarga directamente a alta velocidad para generar empuje.

Las aspas del compresor comprimen aún más el aire que ingresa al conducto interior, y la presión y la temperatura del flujo de aire aumentan significativamente para satisfacer las necesidades de la cámara de combustión. Las palas de la turbina tienen el efecto de expansión y reducción de presión, lo que puede convertir la energía química del gas en energía mecánica de la turbina.

Los materiales de las hojas incluyen aleación de aluminio, acero inoxidable, aleación de titanio, aleación de alta temperatura y hojas compuestas. Los ventiladores y las palas del compresor son componentes de extremo frío con temperaturas de funcionamiento relativamente bajas. Generalmente se utilizan aleaciones de titanio, aleaciones de alta temperatura y otros materiales. Entre ellos, se utilizan aleaciones de titanio debido a su baja gravedad específica, alta resistencia específica y resistencia a la corrosión. Una contribución destacada a la reducción de peso se utiliza en grandes cantidades en la producción de palas de compresor.

Desde la perspectiva de la tecnología de fabricación, las palas del compresor tienen palas delgadas y se deforman fácilmente. El control preciso de su precisión de moldeo y el procesamiento eficiente y de alta calidad son las principales dificultades en el proceso de fabricación de palas. Entre los diversos tipos de palas, las palas de los compresores son uno de los componentes con la estructura superficial más compleja y el entorno de trabajo más duro en los motores de aviación.

Para reducir la pérdida de potencia del flujo de aire, la característica más importante de las palas del compresor en comparación con las palas de otras partes es su compleja torsión del perfil y el fino espesor de la propia pala. La torsión compleja del perfil se materializa en los diferentes ángulos de flexión y torsión de la pala desde la raíz de la pala hasta la punta de la pala. Por otro lado, el espesor de los bordes delantero y trasero de la pala es de sólo 0,1-0,2 mm. y se requiere que el perfil sea alto.

2. Palas de turbina

Componentes de extremo caliente. Los álabes de turbina son componentes de extremo caliente en los motores de aviación que necesitan funcionar en entornos de alta temperatura y alta presión. Las hojas más difíciles de fabricar entre los motores turbofan. El gas a alta temperatura y alta presión se expande en la turbina, empujando a la turbina a girar a alta velocidad para impulsar el compresor. El flujo de aire ingresa a la boquilla de cola a través de la salida de la turbina, la presión disminuye, la velocidad aumenta y finalmente. descargado del motor para generar energía.

La estructura y los materiales de las palas de las turbinas se mejoran constantemente. A mediados del siglo XX, se utilizaban principalmente motores de segunda generación. Los modelos típicos incluyen el Spey MK202, que utilizaba principalmente palas de turbina sólidas. Después de eso, gradualmente se utilizaron palas de turbina huecas más avanzadas. El motor de quinta generación F135 se adoptó. -Álabes de turbina de núcleo. Álabes de turbina superenfriados/enfriados por capas.

Las palas de las turbinas generalmente están hechas de aleaciones de alta temperatura o aleaciones de titanio y aluminio, y se procesan mediante fundición de precisión en piezas en bruto de palas con márgenes pequeños y alta calidad. Con la mejora del rendimiento del motor, las palas de las turbinas de alta presión se han convertido gradualmente en palas de material monocristalino y de cristalización direccional.

La cristalización direccional es un proceso de fundición que cristaliza y solidifica la aleación fundida en el molde de fundición a la cera perdida en la dirección opuesta al flujo de calor. Las palas de turbina formadas por este proceso tienen una alta resistencia a la fatiga térmica y al choque térmico. .

3. Otras piezas

1. Piezas de disco

Incluyen principalmente discos de turbina, discos de compresor y blisks. La estructura integral blisk es una nueva estructura integrada en el disco desarrollada sobre la base de estructuras de separación de discos convencionales. Tiene las ventajas de reducción de peso, reducción de calidad, aumento de la eficiencia y mejora de la confiabilidad. Las aleaciones de titanio y las aleaciones de alta temperatura se utilizan generalmente como materiales. .

Los discos de turbina y los discos de compresor son componentes del rotor de los motores aeronáuticos. Los discos de turbina son componentes que se utilizan para instalar y fijar las palas de las turbinas en los motores aeronáuticos para transmitir potencia. en el medio ambiente.

2. Carcasa

El principal componente de carga del motor de avión es un componente clave para que el motor soporte carga y contención. Es una pieza estructural típica de paredes delgadas.

Su función principal es proteger el núcleo del motor y brindar soporte a los componentes externos del motor como bombas de combustible, bombas de aceite, generadores y cajas de cambios, así como las tuberías se instalan principalmente con estatores y el lado interno; La cámara de combustión, junto con el conjunto del rotor, forma un canal de circulación de aire.

La carcasa se puede clasificar según su función en carcasa de ventilador, carcasa exterior, carcasa intermedia, carcasa de compresor, carcasa de cámara de combustión, etc.

Los materiales de la carcasa son principalmente aleaciones de titanio y aleaciones de alta temperatura. Durante el proceso de procesamiento, es necesario centrarse en controlar las tolerancias geométricas de alta precisión y las deformaciones del procesamiento de paredes delgadas.