普惠PT6涡桨、涡轴发动机结构及参数
涡轴发动机概况
涡轮轴发动机概况只想纯蠢的宅【摘要】涡轮轴发动机作为有人及无人直升机的主要动力装置,在各类发动机中具有不可替代的地位。
本文结合国外涡轴发动机的技术发展历程以及军用涡轴发动机的发展历程,介绍了几种典型军用涡轴发动机的性能特点及各国现役军用涡轴发动机的装备情况;分析并总结了涡轴发动机的工作原理技术特点，预测了涡轴发动机的有关技术趋势。
【关键词】涡轴发动机工作原理特点应用发展1 引言作为驱动直升机旋翼而产生升力和推进力的动力装置,可分为活塞式发动机和涡轮轴发动机。
相对于活塞发动机来说,涡轴发动机功重比大、振动小、便于维修,且最大截面较小，可以大大提高直升机气动力性能。
因此,从20世纪50年代开始,涡轴发动机逐步取代活塞发动机,成为直升机的主要动力装置。
随着科技的发展和直升机动力的需求，涡轴发动机的研究与发展愈显重要。
2 涡轮轴发动机工作原理涡轮轴发动机是航空燃气涡轮发动机中的一种。
在核心机或燃气发生器后，加装一套涡轮，燃气在这后一涡轮（动力涡轮或低压涡轮）中膨胀，驱动它高速旋转并发出一定功率，动力轴穿过核心机转子，通过压气机前的减速器减速后由输出轴输出功率，就组成了涡轴发动机。
以此涡轮轴发动机按有无自由涡轮（动力涡轮与核心机机械连接为一体）分为自由涡轮式和定轴式。
但大体上涡轮轴发动机由进气装置、压气机、燃烧室、燃气发生器涡轮、动力涡轮（自由涡轮）、排气装置及体内减速器（因为其涡轮轴转速极高，需要设减速器来水平输出功率。
）、附件传动装置等部件构成。
图1 涡轮轴发动机基本结构示意图2.1 涡轮轴发动机特点（1）定轴式涡轮轴发动机（图2）具有功率传送方便，结够简单等优点。
但其自身的起动性，加速性以及需要大的减速器使它仅用于功率较小的发动机中。
而自由涡轮式（图3）则起动性好，工作稳定，加速性和经济性好。
但其结构比较复杂。
（2）由于直升机工作时会吹起大量空气和地面上的灰尘颗粒，会打坏叶片，堵塞冷却通道，这对发动机的工作极为不利。
涡桨6发动机空中再起动原理与性能分析
涡桨6发动机空中再起动原理与性能分析作者：邵飞翁小武来源：《甘肃科技纵横》2022年第03期摘要：针对航空发动机的空中再起动要求，结合某型飞机装载的涡桨6发动机开展的空中再起动试验，从起动原理、点火原理、操作程序、试验参数等方面对涡桨6发动机与6叶桨匹配后的空中再起动特性开展分析。
结果表明，涡桨6发动机匹配6叶桨后，空中再起动性能良好，起动时间满足适航安全性的要求，空中再起动过程中发动机工作参数应重点关注发动机转子转速、扭矩压力、排气温度的变化，滑油温度、发动机振动值、燃油喷嘴压力、滑油压力为次级关注对象，同时针对风车起动时发动机转子转速上升较快、对飞行员操作要求较高，对后续完善空中再起动系统、操作程序以及注意事项提出了建议。
关键词：涡桨6发动机;螺旋桨;空中再起动;风车起动中图分类号：V21 文献标志码：A1概述航空发动机是飞机的心脏，为飞机提供飞行所需的动力，一旦出现空中停车，就会使飞机失去或部分失去动力，对飞行安全构成严重威胁。
随着航空技术的发展，航空发动机的空中停车率由最初的1次/1000飞行小时，降低到约1次/106飞行小时，但航空发动机是一个工作条件苛刻、结构复杂的设备，由于其设计、工艺，使用维护、工作条件等原因，航空发动机出现空中停车的事件仍然难以避免[1]。
这就要求航空发动机必须有停车后可靠再起动的能力，这对于保障飞机安全飞行至关重要，如果不能可靠、快速再起动发动机，则可能造成机毁人亡[2]。
为此，中国民航局发布的适航规章CCAR25[3]中的25.903条款要求必须开展发动机空中再起动能力的验证试验。
涡轮发动机的起动是一个重要过程，要求在压气机不喘振和涡轮前温度不超温的情况下，按照设定的起动和燃油控制程序点燃燃烧室内的燃油，并将发动机加速到慢车状态[4]。
本论述以某型飞机空中再起动飞行试验为背景，对涡桨6发动机和6叶桨匹配后的空中再起动原理与性能进行分析。
分析结果表明，涡桨6发动机空中再起动特性良好，空中再起动应重点关注的发动机工作参数为排气温度、扭矩压力、转子转速，同时对后续优化完善涡桨6发动机空中再起动的操作程序和注意事项进行了说明。
涡桨6发动机技术说明书
涡桨6发动机技术说明书
涡桨6发动机技术说明书
涡桨6发动机是一种高性能发动机，采用涡轮增压技术，输出高
功率和高扭矩。
以下是涡桨6发动机的详细技术说明：
1. 参数规格
最大推力：5000牛顿
排量：6升
最大转速：2500转/分钟
燃油类型：航空煤油
涡轮叶片数目：16片
2. 发动机结构
涡桨6发动机由涡轮增压器、燃烧室、喷油嘴和涡轮引擎等部分组成。
涡轮增压器可增强气体的压力和流速，提高燃烧效率和输出功率。
燃
烧室使混合气体燃烧产生高温高压气体，为涡轮引擎提供动力。
喷油
嘴注入燃料，与空气混合后在燃烧室中燃烧。
3. 工作原理
涡桨6发动机的涡轮增压器通过排气驱动，将压缩空气送入燃烧室。
燃料在喷油嘴中雾化后与空气混合，进入燃烧室燃烧，产生高温高压
气体。
高能气体使涡轮引擎旋转，带动涡轮增压器压缩气体，形成循环。
4. 应用领域
涡桨6发动机广泛应用于民用和军事领域的飞机、无人机和直升机等
飞行器。
其高性能、可靠性和燃油经济性能满足了很多需求。
5. 维护保养
涡桨6发动机需要定期进行保养和维修，保养周期根据使用情况而定。
在使用过程中，应注意定期更换机油、空气滤清器和燃油滤清器等易
损部件，确保发动机的工作稳定和寿命延长。
以上是对涡桨6发动机的技术说明，如有更多需求请联系相关厂商。
涡轴发动机(PPT)
2024年7月27日T * 1
共同工作线的求法
• 共同工作线的具体求法需要试凑
• 步骤：
–根据压气机设计点的参数和共同工作方程计算Cd
q(1 )
* k
1
* k
k*
1
C
•在等换算转速线上任取一点a •将a点的参数代入共同工作方程式，得C’
•比较Cd和C’，若两者差值小于允许误差，
2024年7月27日
2.4 非线性方程组
E1
f1
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
E2
f
2
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
E3
f3
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
E4
f
4
(
* K
,
T3*
,
* T
,
* TZ
)
2024年7月27日
这个方程组是多元非线性方程组，而且无法用 显式表达，只能按照发动机流程热力计算步骤 进行计算才能得到偏差量E和试取值V之间的关 系。
T*=常数
燃气发生器共同工作方程
• 将各共同工作方程式联立，获得
共同工作方程
q(1 )
* k
1
* k
k*
1
C
将压气机特性图上所有使方程式
得到满足的点连成线获得燃气发 生器的共同工作线
2024年7月27日
燃气发生器共同工作线
• 一台几何不变的发动 机，当自由涡轮处于 临界工作状态时：
飞机结构与系统：11-4涡桨、涡轴和涡扇发动机
11.4涡轴涡桨和涡扇发动机本节主要介绍：¾双转子发动机的特点¾涡桨发动机¾涡轴发动机¾涡扇发动机1、双转子发动机的结构特点低压转子：低压压气机 低压涡轮高压转子：高压压气机高压涡轮两个转子之间只有气动联系、没有机械联系2.双转子发动机的性能特点提高了压气机的稳定性，压气机喘振裕度增加提高了压气机效率发动机加速性好，起动性好1、涡桨发动机结构特点2、涡桨发动机分类单轴式涡桨双轴式涡桨（自由涡轮式）双轴式涡桨涡桨发动机的类型3、涡桨发动机的性能特点推进力＝螺旋桨的拉力＋喷气推进力主要推进力4、涡桨发动机的性能特点性能参数：—当量功率：包括涡轮输出给螺旋桨的轴功率与喷气推进力折合功率—座舱中用扭矩来反映，但不包括喷气推进力经济性参数：—总效率和当量燃油消耗率—涡桨发动机的总效率比涡喷发动机高—涡桨发动机适合中低速飞行1、涡轴发动机结构典型的涡轴发动机2、涡轴发动机特点：将95％以上的能量用作传动旋翼，尾将和发动机附件用扭矩反映发动机功率结构：多采用自由涡轮结构形式，压气机多采用混合式使用：直升机状态：起飞、额定、巡航、慢车和应急。
1、涡扇发动机的组成和分类涡轮风扇发动机（混合排气）涡轮风扇发动机（低涵道，双转子，混合排气，不加力）涡轮风扇发动机（高涵道，三转子，不加力，分开排气）涡扇发动机 （低涵道双转子 混合排气加力）涡轮风扇发动机的分类涵道比：B＝m a.out/m a.in几种发动机涵道比发动机型号空气流量涵道比选用的飞机JT8D CF6-6D V2500-A1 CFM56-B5144.65853552721.056.05.45.88B727-100,100C,200B737-100,200,200C等DC-10-10A320A321,A320,A3192、质量附加原理和涡扇发动机结构特点质量附加原理在一定的飞行速度下，当工质获得的可用能量（即可转变成气体动能的能量）一定时，如果工质的质量越大，即参加产生推力的质量越多，则发动机的经济性越好，推力越大。
夏延飞机PT6A-61发动机故障分析
夏延飞机PT6A-61发动机故障分析摘要：PT6A系列发动机是于1958年由普拉特·惠特尼加拿大公司研制，用于军用和民用固定翼和旋翼机上。
本文在对PT6A-61发动机长期故障数据的总结、分类、及分析的基础上，实现对现有故障数据的充分利用，同时对于高故障率部件进行重点分析，提出维修建议。
对今后维护、维修工作起到借鉴作用，以减少不必要的重复工作，提高工作效率及经济效益。
关键词：PT6A-61发动机；故障数据1背景介绍PT6A-61发动机是普拉特·惠特尼加拿大公司生产的一种涡轮螺旋桨发动机，是PT6A系列发动机的重要型号，主要安装在夏延飞机上。
该发动机是一种反流、双轴、混合式压气机和自由涡轮式的轻型涡轮螺旋桨发动机。
它由发动机本体和附件系统组成。
发动机本体包括七大部件：进气装置、混合式压气机（由三级轴流式和一级离心式压气机组成）、环形燃烧室、涡轮（包括一级压气机涡轮和两级带动螺旋桨的自由涡轮--也称为动力涡轮）、排气装置、螺旋桨减速器传动装置及机匣、附件传动装置及机匣。
其中，由压气机、燃烧室和压气机涡轮组成发动机的燃气发生器。
本文收集了某训练单位夏延飞机机队PT6A-61发动机2003年9月至2008年9月间的故障数据，根据故障数据对PT6A-61发动机故障进行了统计分析，并对典型故障的维修提出了建议。
2PT6A-61发动机故障统计分析2.1ATA章节数据分类本文共收集到该发动机故障138条，将该故障按发动机ATA章节系统分类，故障率最高的是燃油和控制系统（35次），其余依次是发动机指示系统（28次），点火系统（21次），螺旋桨系统（11次），发动机本体（10次），润滑部分（9次），动力装置（8次），起动系统（7次），发动机燃油和控制系统（6次），发动机控制系统（3次）。
将上述数据进行作图，得图1。
图1PT6A-61发动机故障分布图由图1可以直观的看出，对于PT6A-61发动机在我们的数据采集范围内各部件的故障频数呈现出不同的数值，其中尤以燃油、点火、发动机指示系统的故障率最为突出，其他部件的故障次数皆在10次左右及其以下。
普惠PT6涡桨、涡轴发动机结构及参数
PT6系列发动机是加拿大普惠公司的产品，包括涡桨和涡轴变种，是当前使用最为广泛的输出轴功率的航空发动机之一。
在美国军用编号中，PT6的相应型号分别被命名为T74和T101。
与首台在1963年面世的450SHP轴马力的PT6A发动机相比，如今PT6发动机系列的功率增加了四倍，功重比提高了40%，燃油消耗率降低了20%。
据了解，PT6发动机已生产了52000多台，并被应用在130个不同领域，PT6发动机所在机队的飞行时间已累计多达3.9亿小时。
在全球航空领域普遍进行的重要任务中都能找到PT6发动机，从救援工作到预定的客运服务，从货运服务到要客接送，从农业应用到军事飞行培训、从消防救火到搜救任务。
PT6A发动机高可靠性也加速了20世纪80到90年代的单发涡桨飞机的发展。
PT6A是涡桨发动机，PT6B和PT6C是涡轴发动机。
PT6发动机的各变种及参数如下：PT6Ahttp://www.pwc.ca/en/engines/pt6aPT6A家族包括了一系列自由涡轮涡桨发动机，输出功率500-1940shp（433-1447 kW）ThermodynamicPowerClass*(ESHP***)MechanicalPowerClass*(SHP)PropellerSpeed(Max. RPM)Height**(Inches)Width**(Inches)Length**(Inches)PT6A 'Small' (A-11 to A-140)600 to1075500 to9001,900 to2,20021 to2521.561.5 to64PT6A 'Medium' (A-41 to A-62)1,000 to1,400850 to1,0501,700 to2,00022 19.566 to72PT6A 'Large' (A-64 to A-68)1,400 to1,900700 to1,7001,700 to2,00022 19.569 to75.5T74美国军方指定PT6A-20/27发动机的名称为T74T101美国军方指定PT6A-45R发动机的名称为T101-CP-100PT6Bhttp://www.pwc.ca/en/engines/pt6bPT6B-9The PT6B-9 is a 550 hp (410.1 kW) turbo-shaft engine for use in helicopters. A later mark of PT6B is rated at 981 hp (731.5 kW).PT6Chttp://www.pwc.ca/en/engines/pt6cPT6CThe PT6C is a 1600 to 2300 horsepower (1190 to 1720 kW) engine for helicopters andtiltrotors.PT6DPT6D-114AThe PT6D-114A is based on the PT6A-114A. The main difference is the deletion of the second stage reduction gearing and output shaft, because the engine is intended for integration with a combining gearbox incorporating power turbine governors and a propeller output shaft.Soloy Dual Pac2x PT6D-114A engines driving a single propeller through a combining gearbox, capable ofindependent operation.PT6Thttp://www.pwc.ca/en/engines/pt6tTwin PT6 power units combining outputs through a gearbox for use in helicopters. ST6ST6ST6BSTNSTN 6/76https:///wiki/Pratt_&_Whitney_Canada_PT6。
航空发动机结构 第二章 几种典型的发动机
А Л -31Ф 发动机支承简图
АЛ-31Ф发动机转子支承方案，全机共有 六个支点，高压转子为1-0-1支承方案，低压 转子为1-2-1四支点支承方案，低压涡轮转子 与风扇转子间采用了传递扭矩、轴向力的柔
性联轴器，以解决低压转子工作不正常对高 压转子的影响。
2.3 典型的涡轮螺旋桨发动机
涡桨6发动机是单转子涡轮螺旋桨飞机，是 运8飞机的动力装置。由单转子轴流式压气机， 环形燃烧室等组成。结构图如下：
EJ200 发动机结构图
EJ200转子支承方案简图
第四代军用发动机—F119-PW-100
F119-PW-100发动机由3级风扇，6级高压压 气机，带气动喷嘴，浮壁式火焰筒的环形燃 烧室，单级高压涡轮与高压转向相反的单级 低压涡轮（对转涡轮），加力燃烧室与二维 喷管等组成。整台发动机分为：风扇、核心 机、低压涡轮、加力燃烧室、尾喷管和附件 传动机匣等6个单元体，另外还有附件等。
CFM56 发动机支承简图
两个转子支承于五个支点上，通过两个承
力框架将轴承负荷外传，是承力构件最少的 发动机。低压转子为0-2-1支承方案，高压转 子为1-0-1支承方案。高压转子后支点为中介 支点，支承在低压涡轮的后轴上，此种支承 方案的主要优点是结构简单，低压轴刚性好， 发动机性能保持好，重量轻，为许多军民用 发动机所采用 。
航空发动机结构
第二讲 几种典型的航空发动机
2.1几种典型的涡喷发动机
涡喷5发动机是典型的第一代涡轮喷气发动 机，主要结构特点是采用离心式压气机和分 管式燃烧室，是歼五，轰五型飞机的动力装 置。具体结构如下：
涡喷6发动机是歼六，强五飞机的动力装 置，涡喷六发动机是第二代涡轮喷气发动机。 主要结构特点是采用单转子轴流式压气机和 环管型燃烧室。
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PT6系列发动机是加拿大普惠公司的产品，包括涡桨和涡轴变种，是当前使用最为广泛的输出轴功率的航空发动机之一。
在美国军用编号中，PT6的相应型号分别被命名为T74和T101。
与首台在1963年面世的450SHP轴马力的PT6A发动机相比，如今PT6发动机系列的功率增加了四倍，功重比提高了40%，燃油消耗率降低了20%。
据了解，PT6发动机已生产了52000多台，并被应用在130个不同领域，PT6发动机所在机队的飞行时间已累计多达3.9亿小时。
在全球航空领域普遍进行的重要任务中都能找到PT6发动机，从救援工作到预定的客运服务，从货运服务到要客接送，从农业应用到军事飞行培训、从消防救火到搜救任务。
PT6A发动机高可靠性也加速了20世纪80到90年代的单发涡桨飞机的发展。
PT6A 是涡桨发动机，PT6B 和PT6C 是涡轴发动机。
PT6发动机的各变种及参数如下：
PT6A
http://www.pwc.ca/en/engines/pt6a
PT6A 家族包括了一系列自由涡轮涡桨发动机，输出功率500-1940shp （433-1447 kW ）
Thermodynamic Power Class*
(ESHP***)
Mechanical
Power Class*
(SHP)
Propeller Speed
(Max. RPM)
Height** (Inches)
Width** (Inches)
Length**
(Inches)
PT6A 'Small'
(A-11 to A-140)
600 to 1075 500 to 900 1,900 to 2,200 21 to 25 21.5
61.5 to 64 PT6A 'Medium'
(A-41 to A-62)
1,000 to 1,400 850 to 1,050 1,700 to 2,000 22
19.5
66 to 72 PT6A 'Large'
(A-64 to A-68)
1,400 to 1,900
700 to 1,700
1,700 to 2,000
22 19.5
69 to 75.5
The PT6A family is a series of free turbine turboprop engine providing 500 to 1,940shp (433 to 1,447 kW)
Small
T74
美国军方指定PT6A-20/27发动机的名称为T74
T101
美国军方指定PT6A-45R发动机的名称为T101-CP-100
PT6B
http://www.pwc.ca/en/engines/pt6b
PT6B-9
The PT6B-9 is a 550 hp (410.1 kW) turbo-shaft engine for use in helicopters. A later mark of PT6B is rated at 981 hp (731.5 kW).
PT6C
http://www.pwc.ca/en/engines/pt6c
PT6C
The PT6C is a 1600 to 2300 horsepower (1190 to 1720 kW) engine for helicopters and
tiltrotors.
PT6D
PT6D-114A
The PT6D-114A is based on the PT6A-114A. The main difference is the deletion of the second stage reduction gearing and output shaft, because the engine is intended for integration with a combining gearbox incorporating power turbine governors and a propeller output shaft.
Soloy Dual Pac
2x PT6D-114A engines driving a single propeller through a combining gearbox, capable of
independent operation.
PT6T
http://www.pwc.ca/en/engines/pt6t
PT6T
Twin PT6 power units combining outputs through a gearbox for use in helicopters.
ST6
ST6
.
ST6B
STN
STN 6/76
https:///wiki/Pratt_&_Whitney_Canada_PT6
;.。