航空发动机外面为什么有很多管子,做什么用的?航空发动机唇口

2023-09-27 18:41:18 文章来源 :网络 围观 : 评论
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  航空发动机的构造是十分复杂的,其中密布的各类管路更是令人眼花缭乱,但是从根本上讲,航空发动机上的管路主要是“燃油系统的燃油管”、润滑系统的“滑油管”、电子系统的“线缆”、液压系统的“液压管”和气源系统的“引气管”。如果需要详细了解,恐怕你需要一本《航空发动机构造》,本文仅为科普目的,对航空发动机的管路略作说明。

  为了方便说明,我们需要选取同一个系列的航发作为例子,因为CFM-56系列航空发动机的世界保有量大,广法应用于波音737等知名客机上,我们就以该型发动机为例(其他品牌或军用发动机管路类型大同小异)。

  我们先从发动机正面部件入手,这一面是主要是涡轮风扇结构:1、传感器,主要用于监视风扇进气温度;2、发动机风扇叶片,主要提供航空发动机大部分推力;3、安装平台,是叶片安装之间的空气动力表面;4、可摩擦材料,保持风扇叶片与机匣之间的最小间隙;5、圆点标志,为发动机调平提供位置参照;6、分流器整流罩,将发动机主次气流分离;7、平衡螺栓,当发动机异常震动时可维持平衡状态;8、前桨叶整流罩,具备结冰保护功能;9、螺栓孔,用于前桨叶整流罩的拆装;10、后桨叶整流罩,用于维持叶片与定位环之间的适当间隙。

  如上图所示,CFM-56发动机主要是由进气口、主风扇模块、核心机模块和低压涡轮模块组成。

  燃油系统主要是依靠燃油泵和管路向飞机燃油系统提供燃油,其具体位置在下图左上角发动机外形示意的黑点处:

  上图中序号8就是燃油泵。序号2为燃油过滤器,将从燃油泵引出的燃油在此过滤。序号3是滑油杂质过滤器,过滤从发动机回流的润滑油。序号4为液压机械单元,给伺服系统提供液压压力。序号5是交流发电机,可为发动机电控单元供电。序号6是为飞控系统提供N2转子转速信息的传感器。序号7是令N2转子在气压作用下转动的起动机。具体燃油管路布置可参见下图:

  下图所示的是润滑油系统中的冷却单元,序号1是整体驱动发电机燃油滑油冷却器,主要是利用燃油来冷却整体驱动发电机中的润滑油。序号5是在热交换器内利用外涵道冷空气,来冷却整体驱动发电机润滑油的空气滑油冷却器。图中2和3就是滑油冷却的输出和输入管道。

  具体管路如下图:

  其他管路系统可参见下图:

  限于篇幅和题目问题,无法详细的铺开解释整个发动机管路布置的情况,如果需要详细了解,可关注我询问。

  航空发动机中的导管主要是用来为发动机和飞机输送燃油、滑油、液压油、空气和氧气等的工作介质,是发动机和飞机的一个重要的组成部分,任何一根导管出现断裂故障都会造成严重的事故,重者甚至会导致机毁人亡。由于导管安装位置苛刻、温度、压力不断变化,其受力较复杂。航空发动机导管工作的可靠性对发动机性能、寿命至关重要。发动机管路系统研究,除要考虑材质可靠、耐用性之外,还需要考虑诸多因素。从航空发动机管路设计原则出发,研究发动机管路系统设计时,需要重点考虑的因素,涉及管路布局、间隙、补偿结构和应力等,简要内容供大家参考。

  飞机发动机上主要有以下几种管子:

  1.燃油管:燃油管有很多种,发动机主供油管,燃调供油管,还有发动机燃油滤里进出的管路,有些燃油管子上还有燃油和发动机滑油热交换器。

  2.发动机滑油管路:这个种类也非常多,有各种供油管路,还有滑油回油管(一般回油管会比压力油管粗一点),滑油散热器进出管路,还有一些重要轴承的润滑管路。发动机滑油通气管路(主要负责收集滑油蒸汽,进入油气分离器分离)。

  3.气路管:发动机引气管(从Apu过来的引气管,另一台发动机过来的引气管),发动机机匣间隙主动控制管路,发动机燃调引气管(机械燃调会有)。还有一些轴承密封引起管路。还冷却气路。客户引气管路,比如客舱引气客,防冰加热引气管路。

  有燃油管,滑油管,液压油管,气路管路,还有些电缆的保护管,大致就这些。

  航空发动机的管路是发动机重要组成部分,是发动机各种流动介质的交通大道。从根本上讲,航空发动机上的管路主要有燃油系统的“燃油管”、润滑系统的“滑油管”、电子系统的“线缆”、液压系统的“液压管”和气源系统的“引气管”等。

  117S发动机

  航空发动机密布的各类管路令人眼花缭乱,大量管路占有发动机相当多的空间、重量。每个种类的管子,不管粗细大小长短,都是发动机非常重要的组成部分,都容不得半点马虎。各类管路系统既要承受高压低压和高温低温的考验、又要耐得机件的震动摩擦、还要承受各种物质的侵蚀腐蚀等,部分管路还能平衡发动机重量分布、内部结构受力等作用。

  航空发动机各系统要顺畅工作就都必须要管路系统的好好支持,以我国现阶段第三代涡扇发动机为例,外部管路数量多达200根以上。航空发动机的外部密如织网的管道与管路,每根都有自己的作用。任何一个导管出现了故障都会造成不同程度的质量事故,轻则机件受损,重者导致机毁人亡。

  涡扇15发动机

  遍布发动机全身的管路具有牵一发而动全身的功效,航空发动机外部管路质量的好坏直接影响到发动机的性能,导管工作的可靠性对发动机性能、寿命至关重要。由于导管安装位置苛刻,温度、压力不断变化,发动机管路系统研究,除要考虑材质可靠、耐用性之外,还需要考虑诸多因素。首先管路系统应结构简单、尺寸小、重量轻;其次管路敷设不允许超出发动机轮廓控制线;再次管路系统应具备可伸缩性和能够自行进行热补偿的功能,并具备足够的强度储备和良好的振动特性。管路中介质流速,一般要求滑油管路滑油最大流速应小于5.0m/s、滑油回油管路滑油最大流速应小于3.5m/s、燃油管路介质最大流速应小于9.5m/s等。

  F135发动机

  航空发动机管路系统设计制造要保证高可靠性、良好维修性以及足够的安全性。航空发动机滑油管路、滑油、空气管路的最高温度应当限制在防止碳化物的形成和滑油降解的温度,通过使用可允许的最小的管径来减少介质的滞留时间。所有的管路连接处都必须设计稳妥的锁紧措施,容易错装的管接头等,都应采用防错设计。 航空发动机管路大量暴露在发动机外面,一是方便各管路功能发挥作用;二是远离发动机高温高压等危险区域;三是方便维护保养,特别重要的是容易直观发现管路裂缝、连接处松动或漏液漏风等故障。

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