航空发动机及其零件设计制造技术简介
航空发动机设计与研发
航空发动机设计与研发第一章航空发动机的概述航空发动机是飞行器的心脏。
它的主要作用是产生推力，使飞行器在空中飞行。
航空发动机在现代航空技术中起着举足轻重的作用。
发动机的设计和研发直接关系到飞机性能、经济性以及安全性等方面，并且还涉及到人们对于环保问题的关注。
第二章发动机的主要构成部分航空发动机由多个零部件组成，每个零部件都有着特定的功能。
如下所示，航空发动机的主要构成部分包括：1. 压气机：压缩空气，增压使之达到高温高压状态。
2. 燃烧室：将燃料和空气混合后燃烧，产生高温高压气体。
3. 涡轮：带动压气机和燃烧室进行工作。
4. 推进器：将高温高压气体转化为大量的推力，产生飞行动力。
第三章发动机的设计与研发发动机的设计和研发是一个复杂而严谨的过程。
在设计之前，设计师需要了解：1. 发动机的使用环境；2. 飞机的设计和构造；3. 使用的燃料；4. 适应性和安全性；5. 经济性和生态性等方面。
然后，根据使用需求和技术要求，设计师会制定详细的设计方案，包括发动机的结构、工作原理、工作过程、材料等方面。
在设计的过程中，使用计算机辅助设计软件进行模拟和仿真，从而得出最优化的设计方案。
在设计完成后，需要进行实验验证。
通常，会先在实验室中进行试验，再进行针对性的高温、高压试验，从而确保发动机的安全性和适应性。
第四章涡轮发动机和喷气发动机的比较1. 涡轮发动机：涡轮发动机是最早的航空发动机之一，它利用涡轮的功率带动压气机和燃烧室运转，产生推力，使飞机进行飞行。
涡轮发动机具有结构简单，维护保养成本低等优点，但在高空、高速下因推力不足，有部分性能瓶颈。
2. 喷气发动机：喷气发动机的推出，解决了涡轮发动机的推力不足问题。
喷气发动机利用高压气体产生的高速气流产生推力，因此能够提供足够的推力使飞机在高速、高空状态下获得理想的性能。
但是，喷气发动机的维护成本较高，而且噪音和污染也是相对较严重的问题。
第五章发动机的未来发展方向目前，随着经济、环境等各方面要求的提高，对于航空发动机的要求也在持续提升。
航空发动机主要部件介绍
航空发动机主要部件介绍航空发动机是飞机的心脏，是实现飞行动力的关键部件。
它由众多主要部件组成，每个部件都发挥着重要的作用。
本文将从气缸、涡轮、燃烧室和喷嘴等几个方面介绍航空发动机的主要部件。
气缸是航空发动机中的重要组成部分之一。
气缸是发动机的燃烧室，通过气缸内的活塞来完成燃烧过程。
气缸内的燃料与空气混合后，被点燃产生高温高压气体，推动活塞运动，从而驱动发动机的转子。
气缸的材料通常采用高强度、高温耐受性的合金材料，以确保发动机在高温高压环境下的正常工作。
接下来是涡轮，也是航空发动机的重要组成部分之一。
涡轮是由多个叶片组成的旋转机构，通过高温高压气体的冲击，驱动涡轮旋转。
涡轮旋转时，带动压气机和涡轮机等部件的转动，从而实现发动机的工作。
涡轮的材料通常采用耐高温、高强度的合金材料，以确保发动机在高温环境下的可靠运转。
燃烧室是航空发动机中的关键部件之一。
燃烧室是将燃料和空气混合并点燃的场所，产生高温高压气体，推动活塞运动。
燃烧室需要具备高温耐受性和良好的密封性，以防止燃气泄漏和热量损失。
燃烧室的结构通常采用复杂的冷却系统和热隔离材料，以确保燃烧室内部的温度在可控范围内。
喷嘴是航空发动机中的重要部件之一。
喷嘴主要负责将高温高压气体排出发动机，并产生推力。
喷嘴的结构通常采用可调节的喷嘴喉道，使喷出的气体能够以最佳角度和速度排出，从而提高发动机的效率和推力。
喷嘴的材料通常采用高温耐受性和耐腐蚀性较好的合金材料。
除了以上介绍的部件外，航空发动机还包括压气机、燃油系统、冷却系统和控制系统等。
压气机用于将空气压缩，提供给燃烧室进行燃烧。
燃油系统负责将燃料供给燃烧室，确保燃料的正常燃烧。
冷却系统用于降低发动机中各部件的温度，保证其正常工作。
控制系统则负责监控和控制发动机的运行，确保其安全可靠。
航空发动机的主要部件包括气缸、涡轮、燃烧室和喷嘴等。
这些部件密切配合，共同完成发动机的工作。
它们的设计和制造需要考虑到高温高压的环境和复杂的工作条件，以确保发动机的性能和可靠性。
现代航空发动机的设计与制造
现代航空发动机的设计与制造一、介绍航空发动机作为飞机的核心部件之一，在航空工业中担任着不可替代的重要角色。
现代航空发动机的设计与制造领域由于其高要求的技术和严谨的工艺，被视为航空发动机制造领域中最具挑战性和难度的领域。
本文主要分为三个方面来介绍现代航空发动机的设计与制造。
首先为大家介绍现代航空发动机的基本结构和工作原理，然后介绍当前航空发动机制造中面临的挑战，并探讨现代航空发动机的创新与发展。
二、现代航空发动机的基本结构和工作原理航空发动机是将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，推动飞机完成飞行的装置。
其基本结构通常包括压气机、燃烧室、涡轮机和喷气管等几部分。
1.压气机：航空发动机压气机主要由旋转的前、中、后级叶轮、固定导叶和蜗壳组成。
旋转叶轮和固定导叶形成多级压缩空气的过程，使得空气压缩，温度升高，同时也使得空气流动速度增加，为后续的燃烧提供了条件。
2. 燃烧室：高压空气被加热后，进入燃烧室和燃料一起燃烧，放出大量的热能。
燃烧完毕的燃气向后流动到涡轮机。
3. 涡轮机：涡轮机是航空发动机中用于将热能转化为机械能的部分。
在涡轮机中，燃烧后的高温燃气被导向涡轮机中的叶轮，产生了旋转的效果，从而推动了飞机。
4. 喷气管：喷气管是航空发动机的尾部之一，其内部是由叶片构成的推力矢量调整机构。
燃烧后的尾气在喷气管内，通过喷嘴喷出，产生的推力带动飞机前进和上升。
三、现代航空发动机制造中面临的挑战在现代航空发动机制造中，由于环保和经济因素，对于发动机的重量、燃油效率、功率密度等性能要求越来越高。
而面临的挑战更多的是工艺制造技术本身的挑战，主要包括以下三方面：1.航空发动机所涉及的材料和技术极为复杂。
其中叶片、叶轮的制造难度和材料的研发是现代航空发动机制造中不能忽视的一环，新材料和新技术对于发动机的性能和寿命有着直接的影响。
2.设计过程的复杂性导致了潜在的生产风险。
在发动机设计的过程中，一旦发现某些不足或者缺陷，往往需要对发动机整个结构和设计进行调整，这就需要制造方进行适应新结构的研发、测试和合成，并且对现有的维护方案进行更新。
航空发动机关键转动部件加工技术
航空发动机关键转动部件加工技术航空发动机是飞机的心脏，是决定飞机性能的重要因素之一。
发动机中盘、轴、鼓筒、轴颈等零件均是发动机的核心转动部件和关键件，在高温、高压、高转速的恶劣环境下工作。
这类零件材料大多采用高温合金、粉末高温合金、钛合金等难加工材料制造，尺寸精度要求高，技术条件严格，对零件表面质量、表面完整性要求高，其加工质量的高低直接影响到发动机的使用寿命和安全可靠性。
近年来，随着航空发动机技术的不断进步和发展，这些关键部件的加工技术有了大幅度的提升，从传统的加工方式、过多依赖操作者的经验和水平完成加工，转向车铣复合加工、全程序无干预数控加工、各类边缘自动成型加工和自动光整加工等自动化、集成化、精准化及抗疲劳制造的方向推进和发展。
航空发动机关键部件加工技术的进步对提高航空发动机的可靠性，在全寿命使用周期内安全可靠的工作起到了至关重要的作用。
典型零组件结构特点航空发动机转动零、组件主要有盘、轴、鼓筒、轴颈等典型零件(见图1)。
图1(a)中新结构涡轮盘不但具有轮缘、辐板、榫槽、盘心孔等传统结构，而且带有双翼安装边，与轮盘的辐板形成了大深度半封闭深型腔，敞开性差，轮盘辐板及双翼安装边处均为薄壁结构，壁厚为2.0~2.6mm，零件刚性差，加工难度大。
图1(b)为盘轴一体结构零件，是将传统的压气机盘和轴颈集成为一体的重要承力件，材料为TC17，大端是轮盘结构，具有轮缘、辐板、轮毂、盘心孔，轮缘上带有安装叶片的燕尾榫槽，辐板处有精密螺栓连接孔。
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零件轴颈端外型面带有螺纹、篦齿、外花键、径向斜孔等结构特征。
盘轴一体结构零件的另一特点是轴颈锥璧与轮盘辐板形成了半封闭深型腔结构，加工工艺性差。
图1(c)为压气机后鼓筒零件，是由5个压气机盘通过惯性摩擦焊焊接组合而成，带有五级环形燕尾榫槽，辐板间内腔型面空间狭小，内腔根底部径向深度大、敞开性差、加工难度大，外型面结构复杂，尺寸精度高，技术条件要求严，后鼓筒材料为GH4169，硬度HB≥388N/mm2。
航空工业中常用制造技术介绍
航空工业中常用制造技术介绍随着科技的飞速发展，航空领域的制造技术也在不断创新。
航空制造技术不仅需要满足高品质、高可靠性和高安全性的要求，还需要满足轻量化、低成本及绿色环保等多方面需求。
以下将介绍航空制造领域中几种常用的制造技术。
精密铸造技术精密铸造技术是一种将液态金属注射进模具中，使其冷却并凝固成所需形状的金属成形加工方法。
这种技术可以制造复杂的零件形状，并且可以减少工序。
这种技术被广泛应用于航空发动机叶轮、叶片等需要高精度、高强度、超耐磨的零件上。
复合材料技术航空领域中常用的复合材料包括碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和陶瓷复合材料等。
这种材料相比传统的金属材料轻量化、高强度、耐腐蚀性更好，同时也可以减少飞机的油耗。
它被广泛应用于机翼、舱门、起落架、外壳等结构零件中。
加工技术航空制造领域中常用的加工技术包括数控机床加工、电火花加工、激光加工等。
数控机床加工技术可以大量生产相同精度的零件，电火花加工技术可以在硬质材料上切割出各种形状，激光加工技术可以将高能量激光投射到工件上进行加工。
这些技术提高了生产效率，减少了人力成本，同时也提高了加工的精度和质量。
表面处理技术在航空领域中，表面处理技术非常重要，可以提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和耐疲劳性等。
常用的表面处理技术包括电镀、阳极氧化、镭射去除等。
这些技术可以保证零件的表面精度和稳定性，同时还可以增加零件的寿命。
结构设计技术结构设计技术是飞机制造中最为基础的一项技术。
它是航空制造中决定飞机结构的安全性和可靠性的重要技术之一。
通过结构设计技术的不断创新，能够制造出更加坚固、更加轻巧、更加节能的航空器。
同时，结构设计技术也可以降低制造成本并提高生产效率。
总结航空工业中，制造技术一直是整个业界的重要关注焦点。
通过对制造技术的不断优化和升级，不仅可以提高生产效率、降低成本，还可以制造出更加先进、更加高效、更加具有竞争力的产品。
总之，制造技术的不断发展将为航空领域带来更加美好的未来。
先进航空发动机设计与制造技术综述.
先进航空发动机设计与制造技术综述进入21世纪,世界航空发动机技术取得了巨大进步,并呈现加速发展的趋势。
美国推重比10一级涡扇发动机F119作为第四代战斗机F22的动力装备部队,是当今航空动力技术最具标志性的成就。
在此基础上,美国持续实施了多个技术研究计划,正在推动世界航空发动机技术继续向前发展。
本文从未来高性能航空发动机采用的高级负荷压缩系统、高温升燃烧室、高效冷却涡轮叶片、推力矢量等方面,对其先进设计和制造技术的发展方向和趋势进行初步的分析研究。
高级负荷压缩系统高压压气机技术发展的目标是单级压比高、级数少、推重比高、飞行性能好。
对高级负荷的压缩系统,低展弦比设计、气动前掠设计、整体叶盘、整体叶环、压气机稳定性主动控制等技术是其中具有代表性的新技术。
1低展弦比叶片设计及制造低展弦比叶片即宽弦叶片,它与窄弦叶片相比,增宽了弦长,使压气机的长度缩短,抗外物损伤能力、抗疲劳特性和失速裕度有所提高。
还可使压气机零件数减少,降低生产和制造费用成本(图表1。
90年代以来,英国罗·罗(R·R公司、美国普惠公司和GE 公司、法国SNECMA公司不断研制和改进高压压气机钛合金宽弦叶片的气动和结构性能,广泛应用于大涵道比涡扇发动机和高推重比小涵道涡扇发动机上。
GE 公司TECH56技术计划的验证机和F119发动机、EJ200发动机都采用了这种宽弦叶片。
叶片的低展弦比设计,结合整体叶盘技术使得高压压气机在减少级数和提高叶片强度的同时,具有更好的气动稳定性。
低展弦比叶片需要解决的关键技术问题是因重量增加而导致的轮盘与叶根结合处和轮盘本身的离心力增大问题。
IHPTET计划在大型涡扇和涡喷发动机验证机上验证了该技术,该技术还将在F135和F136发动机上采用。
目前,低展弦比叶片已成为先进航空发动机压缩系统的关键技术,与3D气动掠形、空心结构、整体叶盘结构和更轻的钛金属基复合材料技术相结合,是未来的发展重点。
航空发动机的设计与制造
航空发动机的设计与制造随着经济和科技的快速发展，航空运输行业成为了一个令人瞩目的领域。
而在这个领域中，发动机作为飞机的核心部件，起着至关重要的作用。
航空发动机的设计与制造是航空行业中最重要的技术之一，也是航空工程中最为复杂和精密的领域之一。
本文将探讨航空发动机的设计和制造的过程和原理，以及它们在航空工业中所发挥的作用。
航空发动机的分类航空发动机是按照行驶方式和动力原理分类的。
按照行驶方式，分为喷气式发动机、涡轮螺旋桨发动机和活塞发动机三种。
按照动力原理，则分为活塞式、涡轮式和推力式三种。
三种行驶方式的发动机的主要原理和特点如下：1. 喷气式发动机：喷气式发动机是化学燃料的热能转化为高压高温气体动能的一种发动机。
它的主要原理是将空气压缩、燃烧、喷射形成推力来推动飞机飞行。
2. 涡轮螺旋桨发动机：涡轮螺旋桨发动机是航空运输中最常见的发动机类型之一。
它的主要特点是使用螺旋桨推进器，通过叶片的旋转来推动空气生成气流，从而形成推进力。
3. 活塞发动机：活塞发动机是最早的航空发动机之一，常见于私人飞机、小型货机和教练机上。
它的主要特点是将燃油燃烧后，通过往复运动的活塞带动连杆，驱动飞机。
发动机的设计和制造航空发动机的设计、制造和使用，始终是航空工程界论的重点和难点。
航空发动机设计离不开CAD/CAM和仿真技术，但除了计算和分析，还需要实验验证、试飞等环节来确保其性能和安全。
目前，一些高性能航空发动机的制造工艺具有高度的自动化和数字化，可以大大提高生产效率和制造精度。
航空发动机通过机头连接到飞机的机翼上，它的构造和结构非常复杂。
其中，涡轮增压器、燃烧室、压气机等是其关键部件。
1. 涡轮增压器：涡轮增压器是航空发动机中的重要部件之一。
涡轮增压器主要由涡轮和压缩机组成，通过涡轮驱动压缩机，实现对空气的压缩。
涡轮增压器可以提高空气的密度和压力，从而让发动机产生更大的推力，提高飞机的性能。
2. 燃烧室：燃烧室是航空发动机中的重要组成部分。
航空发动机设计与制造研究
航空发动机设计与制造研究随着世界经济的不断发展，人们对航空事业的需求和重视程度也越来越高。
而随着航空技术的不断创新，航空发动机作为航空运输的“心脏”，在航空产业中占据着至关重要的地位。
那么，航空发动机设计与制造是什么？又有哪些研究领域？本文将带您一探究竟。
一、什么是航空发动机设计与制造？航空发动机是由大量机械零部件拼装而成的工程系统，主要包括压气机、燃烧室、涡轮和喷气嘴等组成部分。
同时，航空发动机又被称为是工业设计中最复杂的任务之一，因为它需要充分考虑重量、结构和寿命等多个因素，并确保其可以在高空和极端条件下正常运行。
航空发动机设计与制造是指利用各种工程学、机械学和材料学等相关知识，按照行业标准和机型需求，通过计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工艺（CAM）等技术手段，从而完成一种能够满足飞机性能要求的航空发动机的工程设计和制造。
二、航空发动机的设计步骤1.确定设计要求首先，需要根据使用要求来确定发动机的基本性能指标和基本参数，例如发动机的推力、燃油效率、可靠性、寿命、转速等。
设计要求也包括安装尺寸，例如进气口尺寸和重量限制等。
2.进行工程分析这一步骤主要是进行各种工程分析，包括流体力学、热学、机械学和材料学等分析。
而这些分析主要用于确定发动机的性能和结构，包括喷流温度、材料应力和动力强度等。
3.进行设计方案的确定在进行各种分析后，需要根据工程结论来确定航空发动机的设计方案。
这个过程需要考虑到众多的设计参数，例如进气口形状、叶轮转速、燃气调节系统、齿轮系统等，从而确保设计达到飞机的性能需求。
4.进行航空发动机的制造在确定最终的设计方案后，需要按照设计图纸进行航空发动机的制造。
这个过程通常需要使用复杂的机械加工技术，如数控加工、电火花加工和激光切割等。
同时，在制造过程中，还需要对材料、制造工艺和加工工具等进行严格的质量控制。
5.进行实验和测试最后，需要对航空发动机进行实验和测试，以确认其性能是否达到设计要求。
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二、几种国产航空发动机简介
太行
中国首个具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮 风扇发动机
•
• 采用了跨音速风扇；气冷高温叶片，电子束焊整体风扇转子， 钛合金精铸中介机匣，带可变弯度的整流叶片，高压机匣处理 以及整机单元体设计等先进技术
三、发动机零部件制造技术
航空发动机零部件的无损检测技术
• 无损检测技术能为发动机产品提供内部质量信息，既可 作为产品评价的依据，也为工艺分析提供参考信息，是确 保发动机结构高可靠性的重要手段。对于航空发动机而言， 在服役过程中难免会出现一些疲劳裂纹、损伤以及恶劣工 作环境下组织状态变化等问题，及时检测到这些问题对于 减少事故、提高零部件的使用寿命有重大意义。 • 常用的检测技术有超声检测、涡流检测、工业CT无损检 测等。无损检验技术发展的总趋势仍是速度快，自动化程 度高，分辨率高，易于解读，可靠性高，以及成本低。
三、发动机零部件制造技术
整体叶盘制造技术
• 整体叶盘将叶片和轮盘设计成一个整体的结构，省去了传 统连接需要的榫头、榫槽和锁紧装置，减少了结构重量和零 件数量，还避免了榫头气流损失，使发动机结构大为简化。
三、发动机零部件制造技术
• 与上述优点相对应，航空发动机整体叶盘的制造工艺 面临着非常严峻的挑战。由于整体叶盘结构复杂，加工 精度要求高，叶片型面为空间自由曲面，形状复杂且通 道开敞性差，而且为适应高温、高压、高转速的工作条 件，整体叶盘广泛采用钛合金、粉末高温合金等高性能 金属材料和钛基、钛铝化合物等先进复合材料，材料的 可加工性差，造成整体叶盘的综合制造技术成为世界级 的技术难题。
三、发动机零部件制造技术
数控加工技术在航空发动机的制造中主要用于压气机及涡 轮机的各类机匣、压气机盘及涡轮盘、涡轮轴和压气机轴等复 杂构件的加工。 高效精密切削、变形补偿、自适应加工，以及抗疲劳制造 等技术的研究和应用在新一代发动机的加工中需求迫切。 磨削在先进的切削技术研究中占有重要地位。目前，磨削 技术的发展趋势是：发展超硬磨料磨具，研究精密及超精密磨 削、高速高效磨削机理并开发其新的磨削加工技术，研制高精 度、高刚性的自动化磨床。
三、发动机零部件制造技术
线性摩擦焊接法
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现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
西北工业大学现代设计与集成制造技 术教育部重点实验室经过近10年研究， 先后突破了10余项关键技术，系统地 解决了研制全过程的主要工程技术难 题，建立了具有自主知识产权的整体 叶盘加工理论、工艺规范、专用软件， 形成了产学研结合、专业化协作的数 字化制造技术体系，建成了国内唯一 的整体叶盘快速试制基地。实现了复 杂整体结构件加工技术的跨越，与传 统工艺相比，加工精度明显提高，加 工时间缩短60%，叶片变形扭转角仅 为传统工艺的1/10，实现了整体叶盘 的高效精密加工。该成果属国内首创， 其综合技术达到了国际先进水平。
三、发动机零部件制造技术
新材料构件制造技术
• 推重比15~20 一级的航空发动机要求材料具有耐高温、 高强度、高韧性等特性。高性能发动机已经采用很多种类 的新材料和新材料构件，尤其是金属基复合材料、陶瓷基 复合材料、碳/碳复合材料是当前高温复合材料领域开发 和应用研究的热点。与其同时进行的高温复合材料构件制 造技术正在深入地发展。
三、发动机零部件制造技术
数控加工技术在航空发动机的制造中主要用于压气机及涡 轮机的各类机匣、压气机盘及涡轮盘、涡轮轴和压气机轴等复 杂构件的加工。 高效精密切削、变形补偿、自适应加工，以及抗疲劳制造 等技术的研究和应用在新一代发动机的加工中需求迫切。 磨削在先进的切削技术研究中占有重要地位。目前，磨削 技术的发展趋势是：发展超硬磨料磨具，研究精密及超精密磨 削、高速高效磨削机理并开发其新的磨削加工技术，研制高精 度、高刚性的自动化磨床。
四、发动机制造难题
航空发动机制造面临的几大难题： （1）高性能的航空发动机要求通过不断结构创新，才能达 到先进的总体设计和高循环参数要求； （2）超过极限的参数要求最终都要落实到发展尖端的材料、 制造工艺上； （3）航空发动机的制造是现代技术和传统技艺的集成； （4）研制航空发动机还难在航空发动机的技术本身不成熟， 现在还是实验性技术。
五、发动机制造的发展与展望
我们的差距： 1.基础研究薄弱，技术储备不足，试验设施不健全 2.国家经济相对落后，研制经费严重不足 3.对发动机的技术复杂性和研制规律认识不足 4.基本建设战线过长、摊子过大、力量过散、低水平重复 5.管理模式相对落后，缺乏科学民主的决策机制和稳定、权 威的中长期发展规划
三、发动机零部件制造技术
先进的切削技术
• 切削加工一直是航空发动机关重件的主要制造手段。随着 航空发动机推重比的不断提高，特别是质量的不断减轻，发 动机制造将越来越多地依赖于高比强度、低密度、高刚度和 耐高温能力强的钛合金、高温合金以及金属基复合材料等新 材料，而这些材料都属于典型的难加工材料。同时发动机关 重件往往型面复杂，对加工精度和表面完整性的要求极高， 因此在新一代航空发动机的切削加工中迫切需要采用新型刀 具材料、刀具结构以及高效的工艺方法，同时这种需求也大 大推动了具有高刚度、高精度和大驱动功率的专用机床和通 用机床的发展。
More Information
For more information, you may refer to:
黄维等•先进航空发动机关键制造技术研究• Defense Manufacturing Technology， 2006,3 国防科技网 ()：先进航空发动机生产的专业知识与制 造方法 浙江大学机械与能源工程学院现代制造工程研究所：先进的制造技术在航空领 域的应用 Zhu J.H. etc., On the Topology Optimization Design for the Stereolithography based Investment Casting Model. Advanced Materials Research. 2010, 139-141 Websites: GE、 Rolls-Royce 、 Pratt & Whitney Group 、SNECMA …
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三、发动机零部件制造技术
快速原型制造技术
• 快速原型（Rapid Prototyping，RP）制造技术出现于20 世纪90 年代中期，这种基于“离散- 堆积”原理和增材制造的 方法，能够实现高性能复杂结构金属零件的无模具、快速、近 净成形，具有高度柔性的制造思想已经被企业界广泛接受，其 应用已从最初的设计原型和测试原型制造向最终产品制造的方 向发展。 • 快速原型/ 零件制造技术为航空发动机复杂零件的设计实现 实体化提供快速方便的手段，可实现精铸复杂模具的制造，现 在发展到直接快速成形零件，是一种很有发展前景的工艺方法。
航空发动机及其零件设计制造技术简介
二〇一二年四月
主要内容
一、航空发动机的分类与构成 二、几种国产航空发动机简介 三、发动机零部件制造技术 四、发动机制造难题 五、发动机制造的发展与展望
一、航空发动机的分类与构成
活塞式航空发动机 燃气涡轮发动机/喷气式发动机 冲压发动机
一、航空发动机的分类与构成
三、发动机零部件制造技术
三维CAD模型 分层切片 各层截面的轮廓 激光器（或喷嘴）按各层截 面轮廓切割、固化或烧结 微小厚度的片状实体 逐层堆积 三维模型或样件
三、发动机零部件制造技术
三、发动机零部件制造技术
三、发动机零部件制造技术
• 主要方法有： 分层实体制造（LOM）； 选择性激光烧结（SLS）； 熔化沉积制造（FDM）； 三维立体印刷（SLA）； 三维焊接法等。
二、几种国产航空发重比7∶1 • “昆仑”发动机在继承成熟 技术的基础上采用了近40项新 技术、新材料、新工艺，如现 有世界先进发动机都在应用的 定向凝固、无余量精铸、复合 冷却空心涡轮叶片技术等
• 国内目前最先进的中等推力
三、发动机零部件制造技术
轻量化、整体化新型冷却结构件制造技术 新材料构件制造技术 航空发动机制造技术新工艺 航空发动机零部件的无损检测技术 面向零件制造过程的专业化成套制造技术 以信息化技术为纽带，建立数字化工厂
我们的努力方向： 1.加强制造技术基础科研工作，开展创新性探索研究 2.尽快突破航空发动机的关键制造技术 3.设计- 材料- 工艺密切配合
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黄维等•先进航空发动机关键制造技术研究• Defense Manufacturing Technology， 2006,3 国防科技网 ()：先进航空发动机生产的专业知识与制 造方法 浙江大学机械与能源工程学院现代制造工程研究所：先进的制造技术在航空领 域的应用 Zhu J.H. etc., On the Topology Optimization Design for the Stereolithography based Investment Casting Model. Advanced Materials Research. 2010, 139-141 Websites: GE、 Rolls-Royce 、 Pratt & Whitney Group 、SNECMA …
二、几种国产航空发动机简介
秦岭
• 在英国斯贝MK202发动机基础上改进而来 • “涡扇-9”发动机的全国产化+改进版本 • 中等推力涡轮风扇发动机
二、几种国产航空发动机简介
秦岭发动机主要参数
最大加力推 力(daN) 9800 中间推力 (daN) 6370 加力耗油率 (kg/daN/h) 2.02 最大直径 (mm) 1095 耗油率 (kg/daN/h) 0.67 涡轮进口温 度(K) 1550 推重比 空气流量 (kg/s) 96.9