導(dǎo)讀：本期的航發(fā)小知識(shí)為大家介紹航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的壓氣機(jī)部件，分別從分類、結(jié)構(gòu)、性能等方面展開，同時(shí)文章結(jié)尾還放了一個(gè)大招哦，一起來看看吧！
一、壓氣機(jī)分類
按空氣流方向分類：軸流式、離心式和混合式。軸流式壓氣機(jī)級(jí)數(shù)（簡(jiǎn)單來說就是一圈轉(zhuǎn)子葉片及其對(duì)應(yīng)的一圈靜子葉片叫一級(jí)，）一般較多占用的軸向空間較長(zhǎng)，單級(jí)增壓比低，但是總的增壓比很高。是現(xiàn)代民用客機(jī)軍用戰(zhàn)斗廣泛采用的壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)。離心式壓氣機(jī)則是軸向空間占用少，它的徑向尺寸比較大，單級(jí)增壓比高，但是不宜串聯(lián)多級(jí)離心壓氣機(jī)，通常采用兩級(jí)左右，該結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用與導(dǎo)彈、靶機(jī)等小型動(dòng)力裝置中?；旌鲜絼t是采用了離心式與軸流式的組合，一般應(yīng)用在渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)上。
離心式壓氣機(jī)
軸流式壓氣機(jī)（轉(zhuǎn)子）
采用一級(jí)軸流一級(jí)離心式結(jié)構(gòu)的渦軸8發(fā)動(dòng)機(jī)
按轉(zhuǎn)子數(shù)目分類：單轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)、多轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)、三轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)。所謂單轉(zhuǎn)子即發(fā)動(dòng)機(jī)從頭到尾只有一根轉(zhuǎn)軸將渦輪壓氣機(jī)連接起來，該前端連發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)（可以是軸流式、離心式），軸后端連發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)壓氣機(jī)渦輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速相同。雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)壓氣機(jī)（軸流），指的是發(fā)動(dòng)機(jī)采用雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，壓氣機(jī)又分為了高壓壓氣機(jī)及低壓壓氣機(jī)。高壓壓氣機(jī)與高壓軸連接，連著高壓渦輪；低壓壓氣機(jī)與低壓軸連接，同時(shí)連著低壓渦輪，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩根軸都轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速不同，高壓軸轉(zhuǎn)速快，低壓軸轉(zhuǎn)速慢。
渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)（雙轉(zhuǎn)子）
三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不常見，英國(guó)羅羅公司的RB—211渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是世界第一種三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)，羅爾斯·羅伊斯是英國(guó)著名的航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司（又稱勞斯萊斯），是世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造三巨頭。RB—211發(fā)動(dòng)機(jī)是L-1011飛機(jī)的動(dòng)力裝置，該飛機(jī)也因?yàn)槠洫?dú)特的外形被稱作三星式客機(jī)。其次三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)還有公司烏克蘭的D-18T也是一款三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，其裝配的安-225飛機(jī)是世界上最重、尺寸最大的飛機(jī)，安-225發(fā)動(dòng)機(jī)裝配了6臺(tái)這樣的三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。
安-225運(yùn)輸機(jī)
二、軸流式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)
軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，一般分為鼓式、盤式以及盤鼓式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如上圖所示。鼓式轉(zhuǎn)子的，有圓柱形、橄欖形以及圓錐形，該結(jié)構(gòu)抗彎剛性好，但是轉(zhuǎn)速大時(shí)離心載荷承受能力較差；盤式結(jié)構(gòu)承受徑向載荷能力強(qiáng)，但是抗彎剛性差；盤鼓式轉(zhuǎn)子則是由輪盤和鼓筒結(jié)構(gòu)組合而成，能承受離心載荷抗彎剛性也好，所以在目前廣泛應(yīng)用。
盤式轉(zhuǎn)子
鼓式轉(zhuǎn)子
盤鼓式轉(zhuǎn)子
盤鼓式結(jié)構(gòu)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)物圖
接下來我們來了解下多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的一些基本概念，動(dòng)葉，如上圖所示插在這輪盤上的一圈圈葉片就是動(dòng)葉，每個(gè)輪盤以及上面安裝的葉片我們稱之為工作輪；靜葉，固定在機(jī)匣上相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)靜子不動(dòng)的葉片，而我們把一圈靜子葉片組成的這么個(gè)“環(huán)”叫整流器。對(duì)于壓氣機(jī)，從航空發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道往后看，總是一圈動(dòng)葉后面跟一圈靜葉，動(dòng)葉負(fù)責(zé)“賺錢養(yǎng)家”拼命對(duì)空氣做功，增加空氣的動(dòng)能，靜葉負(fù)責(zé)“貌美如花”，搗拾搗拾把氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?shì)能并將氣流引導(dǎo)到下級(jí)動(dòng)葉要求的進(jìn)口方向就好了。 這就是壓氣機(jī)每一級(jí)的工作情況了。關(guān)于壓氣機(jī)的性能，作者簡(jiǎn)要說兩點(diǎn)。
三、壓氣機(jī)性能參數(shù)
增壓比，增是要增進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣的壓力勢(shì)能，這個(gè)比就是用壓氣機(jī)出口截面的總壓（關(guān)于總參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)截面航發(fā)小知識(shí)前期的文章已經(jīng)有介紹）比上壓氣機(jī)進(jìn)口截面的總壓，我們把這個(gè)比值稱作為增壓比。早期的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 增壓比不過在3左右，目前的大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)增壓比可高達(dá)45~55，也就是想到于好幾十個(gè)大氣壓哦，網(wǎng)上不流傳說航發(fā)難造因?yàn)橐埂?700℃高溫、3個(gè)三峽大壩、40噸離心力”，確實(shí)說夸張也不夸張哈。
壓氣機(jī)效率，也是衡量壓氣機(jī)好壞的一個(gè)參數(shù)，首先我們知道壓氣機(jī)是一個(gè)對(duì)外輸出功的部件，動(dòng)葉對(duì)空氣做功，我們將壓氣機(jī)理想情況（等熵）下對(duì)空氣做的壓縮功比上實(shí)際情況下的壓縮功的值定義為壓氣機(jī)的效率。這也不難，就好像咱拿的工資，稅前就是理性情況（等熵壓縮功），稅后就是實(shí)際情況（實(shí)際加功量或輪緣功），它倆一比，就是這個(gè)壓氣機(jī)效率了。好吧，放大招了，終極問題！
@所有關(guān)注航發(fā)的小伙伴，航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片為什么要扭？
（圖片來源航空制造網(wǎng)）
每天進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)
一步步走進(jìn)空天動(dòng)力
（分享是最好的鼓勵(lì)，公眾號(hào)：PDE_2018）
聯(lián)系客服
