航空发动机载荷谱综述
航空发动机构造(南航)
流量比 9.0 增压比 45 风扇直径 3.124 米
PW4048 32.3-40.0 吨 流量比 7.0 增压比 36 风扇直径 2.844 米
湍达（Trent）882(R&R) 31.7-37.5 吨 流量比 6.01 增压比 39.3
思考题： (1)收敛喷管的受力向后，问去掉喷管后发动机推力是不是就要加大？ (2)加力后加力燃烧室前的气流参数不变，那么发动机的推力为什么增大？
２.3.２ 叶栅通道
对于压气机而言：（下标 z———转子，下标 j——静子）
南京航空航天大学《航空发动机构造》教案 编写人：能源与动力学院 宋迎东
轴向（下标 0）
１.4 基本设计要求
(1) 先进性(战技指标) (2) 安全可靠性(以保护人与机为前提) (3)工艺性—— 针对客观条件,正确权衡先进性与可行性间的关系。 (4)使用维护性——注意单元体设计、检查窗口设计与维护检测设计，降低 维护费用。
(5) 继承性 (6) 经济性
南京航空航天大学《航空发动机构造》教案 编写人：能源与动力学院 宋迎东
2．3 气体力计算
2．3．1 动量定律
在定常流动中，管内流体在单位时间流出的动量与流入的动量之差，等于 作用在管内流体上的体积力与表面力的矢量和。
m v 1-m v 0= R 体+ R 面
把面力分为两部分：（1）管壁反力 R 壁和截面 0-0、1-1 处管外流体压力 R 截，因此：
R 壁=（m v 1-m v 0）+（- R 体- R 截）
南京航空航天大学《航空发动机构造》教案
1 绪论
编写人：能源与动力学院 宋迎东
航空发动机及历史简介PPT
应用领域
是目前大型客机和货机的主要动 力装置，也用于一些军用飞机。
其他类型发动机
01
02
03
04
涡桨发动机
通过螺旋桨产生拉力，适用于 低速飞行，常见于一些支线客
机和通用航空飞机。
涡轴发动机
主要用于直升机，通过传动轴 将动力传递给旋翼产生升力。
火箭发动机
利用反作用力原理，将燃料和 氧化剂混合燃烧产生推力，用
更高的推力和燃油效率
期待新一代航空发动机能够提供更大 的推力和更高的燃油效率，以满足未 来航空运输的需求。
更低的排放和噪音
期待航空发动机在环保方面取得更大 突破，实现更低的排放和噪音水平， 减少对环境的影响。
更高的可靠性和安全性
期待航空发动机在设计和制造过程中 更加注重可靠性和安全性，确保飞行 安全。
减轻了发动机重量并提高了耐腐蚀性。
先进制造工艺
03
激光加工、3D打印等先进制造工艺的应用，提高了发动机制造
精度和效率。
控制系统及智能化技术应用
全权限数字电子控制
实现了对发动机各个部件的精确控制，提高了发动机性能和可靠 性。
智能化故障诊断与预测
利用传感器和大数据分析技术，实现了对发动机状态的实时监测和 故障诊断预测，提高了发动机维护性和安全性。
自适应控制
根据飞行条件和任务需求，自动调整发动机工作状态和参数设置， 实现了发动机性能的最优化。
05 航空发动机产业现状与趋 势
全球产业布局及竞争格局
全球航空发动机产业布局
全球航空发动机产业主要集中在美国、英国、法国等少数几个国家，其中美国的 通用电气、普拉特·惠特尼，英国的罗尔斯·罗伊斯等是全球领先的航空发动机制 造商。
基于主要状态识别的涡轴发动机载荷谱研究
ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｔｈｅ ｃｙｃｌｉｃ ａｍｐｌｉｔｕｄｅꎬ ｍｅａｎꎬ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ. Ａｎｄ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｌｏａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ Ｔｕｒｂｏｓｈａｆｔ Ｅｎｇｉｎｅ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍａｉｎ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ
ＴＥＮＧ Ｈｕａｉｌｉａｎｇꎬ ＬＩ Ｂｅｎｗｅｉꎬ ＷＥＩ Ｘｉａｎｇꎬ ＺＨＡＮＧ Ｙｕｎꎬ ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇｈｕａ
( Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｇｅꎬ Ｎａｖａｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｙａｎｔａｉ ２６４００１ꎬ Ｃｈｉｎａ)
ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｒｂｏｓｈａｆｔ ｅｎｇｉｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓꎬ
ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｉｎｐｕｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｈａｔ ｃｏｎｆｏｒｍ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｌｏａｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｔｅｓｔｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｌｉｆｅ
ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ￣ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｅｄ ｃｙｃｌｅꎬ ｆｉｖｅ ｍａｉｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｔａｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ
航空发动机概述..共58页文档
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
航空发动机概述..4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽的轮 回里有你。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
飞机结构—第二章-飞机的外载荷与设计规范PPT课件
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
（五）飞机设计时最大载荷系数的选取
2 人对过载的反应:
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
（五）飞机设计时最大载荷系数的选取
3. 提高人抗过载能力的措施 1）抗过载服系统
长时间的正过载作用中特别有效，可分为管式抗荷服和囊 式抗荷服
（一）载荷系数
3.实用意义： 1） 载荷系数确定，结合有关飞行参数，可以确 定飞机结构上的各部分实际载荷的大小及方向， 便于我们对飞机结构的强度、刚度等指标进行设 计校验； 2）飞机机动性的重要指标，通过载荷系数可以了 解飞机的机动性能。
过载表、过载曲线（P27）
1-弹簧；2-重块；3-指针；4-阻尼器
45 , 306 ny 8.87
（2）
ny
cos
v2 gr
8
r(8cvo 2s)g(8 v2 1)g1123.64m
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
（二）典型飞行姿态的载荷系数
5.等速水平盘旋(重要机动性能指标)
解：
nyr miG aizxi 1 gazxi 0.306xi nyr10.30641.224 n yr20 .3 0 6 ( 6 ) 1 .8 3 6
YtmLa Iz
az
Ytm
Izaz La
100003 6000N 5
第二章 飞机的外载荷与设计规范 ——§2 典型飞行姿态和载荷系数
（三）考虑飞机转动时的载荷系数 2.装载或设备作用在飞机结构上的质量力
力和地面反力等外力的总称。外载荷的大小取决于飞机的重量、飞行性能、 外形的气动力特性、起落架的减震特性以及使用情况等许多因素。 分为两类：
航空发动机简介good
压气机
• 作用：压气机的功用是对气流做功，以提 高气流的压力。
• 组成：压气机由定子叶片与转子叶片交错 组成，一对定子叶片与转子叶片称为一级， 定子固定在发动机框架上，转子由转子轴 与涡轮相连。 • 分类：轴流式、离心式（压比高，损失 大）、组合式
发动机起动过程
• 当APU由于故障不能启动的时候，飞机在地 面停留的时候是通过地面空调车（装置）， 地面电源车（装置）来提供空调起源和电 源，启动主发动机则是通过地面气源车来 完成，一般地面起源车接口在肌腹上，靠 近大翼位置。
发动机起动过程
三、我国航空发动机的研究所
现 状
• 我国一共有四个航空发动机研究所，分别 是： • 中国燃气涡轮研究院（624所） • 沈阳发动机设计研究所（606所） • 中国航空动力机械研究所（608所） • 中航工业航空动力控制系统研究所（614所）
中国燃气涡轮研究院（624所）
• 624所建于1965年4月，是我国航空发动机 预研、设计和大型试验研究基地，隶属于 中国航空工业集团公司，院部坐落在成都 市新都区，试验基地位于绵阳江油市，拥 有世界第五、亚洲唯一的大型连续气源航 空发动机高空模拟试车台和涡轴涡桨发动 机高空模拟试车台（位于绵阳江油市，当 时候的总师为刘大响，他也由于此高空台 成为工程院院士）。
APU的安装位置
• 在民航飞机中，辅助动力装置一般安装在 飞机机身尾部非增压舱内，位于方向舵的 下面。
APU的安装位置
APU概述
新能源发电机载荷谱_概述及解释说明
新能源发电机载荷谱概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着能源需求的不断增长和环境意识的日益加强，新能源发电作为一种可持续发展的能源形式引起了广泛关注。
新能源发电机的载荷谱是指在正常运行过程中产生的力学负荷变化的统计分布。
它反映了风、水、太阳和地热等各种自然资源转化为电能时所受到的力学影响。
1.2 文章结构本文将对新能源发电机载荷谱进行概述和解释说明。
文章首先介绍了新能源发电机载荷谱的定义与解释，包括其统计特性和数学表达方式。
然后，我们将探讨影响新能源发电机载荷谱的因素，包括环境条件、运行方式以及设备参数等。
接下来，我们将重点讨论新能源发电机载荷谱对设备寿命和可靠性的影响。
最后，本文将通过解释说明分析新能源发电机载荷谱的重要性，并描述不同类型新能源发电机载荷谱的特点。
同时，本文还将探讨如何有效应对新能源发电机载荷谱带来的挑战和问题。
1.3 目的本文的目的是全面了解新能源发电机载荷谱的概况及其对设备寿命和可靠性的影响。
通过对各种类型载荷谱进行详细描述和分析，我们可以更好地理解新能源发电机在可持续能源领域中的应用前景，并为进一步研究和改进提出相应建议。
同时，本文旨在向读者提供一个清晰完整的介绍，从而增强他们对新能源发电机载荷谱相关知识和技术的认识与理解。
2. 正文:2.1 新能源发电机载荷谱的定义与解释新能源发电机载荷谱是指在特定时间范围内，新能源发电机所承受的各种负载条件的统计表征。
它描述了新能源发电机在运行过程中所受到的力、热和振动等作用，并以时间为基准展示这些作用的强度和变化规律。
通过分析和解释新能源发电机载荷谱，我们可以了解不同工况下新能源设备的工作状态，以及不同负载条件对设备寿命和可靠性产生的影响。
2.2 影响新能源发电机载荷谱的因素多种因素会影响新能源发电机载荷谱，包括但不限于以下几个方面：环境因素（如风速、温度、湿度等）、负载要求（如功率需求、频率要求等）、外部扰动（如地震、风暴等）以及设备自身特性（如转子惯性、叶片形状等）。
基于使用载荷谱的航空发动机延寿方法与技术研究
基于使用载荷谱的航空发动机延寿方法与技术研究（工学博士刘本武）随着一批现役典型航空发动机使用到寿，能否进行该型发动机的延寿成为解决制约某飞机动力保障的重要问题。
所以，进行该型发动机的延寿具有重要意义。
航空发动机的使用寿命主要取决于其使用载荷及其导致的关键件的寿命消耗。
因此，本文提出并系统研究了基于使用载荷谱进行典型航空发动机延寿的方法和技术体系。
这些年来，该方法应用于现役典型航空发动机的延寿实践，完成了重大工程项目的要求，效果显著，已经产生重大经济效益和社会效益。
本文首先基于典型发动机服役期间飞行参数的统计与分析，研究得到了典型发动机的使用载荷谱，然后基于使用载荷谱，进行了关键件的剩余寿命分析与试验验证，得到了关键件可以延寿的寿命储备空间，最后基于使用载荷谱和设计载荷谱编制了整机延寿试车大纲，进行了实施延寿方案后的整机延寿试车考核，验证了贯彻延寿措施的典型发动机能够满足延寿要求，也表明了基于使用载荷谱进行的典型发动机延寿的方法和技术是有效的。
在国内首次系统研究并得到了典型航空发动机使用载荷谱，为本文提出的基于使用载荷谱的发动机延寿方法和技术体系研究奠定了坚实基础。
以典型发动机飞行参数和外场使用载荷为基础，突破了由典型课目和任务混频进行载荷谱研究的传统方法，对典型发动机外场使用的转速三循环、大状态工作时间、起动次数等进行了分析研究。
同时，对典型发动机涡轮前温度（T3*）载荷的估算提出了基于台架试车数据推导的拟合方法。
基于得到的使用载荷谱与设计载荷谱对比分析，得出典型发动机寿命消耗较轻可以进行延寿研究的初步结论。
依据得到的使用载荷谱，进行了典型发动机关键件的剩余寿命研究，得到了各个关键件可以延寿的剩余寿命储备。
首先，开展了关键件高压涡轮盘的剩余寿命研究，在温度场、应力分析基础上，确定了高压涡轮盘的关键部位，针对主要关键部位进行了涡轮盘低循环疲劳寿命分析和试验验证，得到了高压涡轮盘可以延寿的结论。
然后，开展了关键件高压涡轮叶片的剩余寿命研究，进行了高压涡轮叶片温度场、应力和蠕变分析，利用材料的热强参数综合曲线及名义应力法，对涡轮叶片关键部位的持久疲劳和低循环疲劳寿命进行分析，并进行了振动疲劳和热冲击试验考核，得到了高压涡轮叶片可以延寿的结论。
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航空发动机载荷谱综述
随着现代飞机的日益发展，发动机作为飞机的“心脏”，在维持着飞机正常运转的同时，也面临着来自外界的各种载荷。
航空发动机载荷谱综述，即是对于发动机在实际使用中的载荷情况的总结和分析。
发动机载荷谱的获取对于研发、设计、维护及安全保障等方面都具有重要的作用。
本文将从发动机载荷谱的定义入手，探讨其应用意义以及现阶段的研究进展。
首先，发动机载荷谱是指发动机在实际使用中所承受的各种力、热、振动等载荷的统计情况。
其中包括了来自自身转速、飞机飞行失速、大气扰动和飞机震动等多种因素所引起的载荷。
这些载荷都是以时间、频率、强度等方面进行记录和统计，为后续的设计、仿真和测试提供参考依据。
其次，发动机载荷谱在航空工业中具有广泛的应用价值。
首先，对于发动机研发来说，通过对发动机载荷谱的分析，可以评估不同部件受力情况以及寿命，从而改进设计方案，提高发动机的可靠性和寿命。
其次，对于发动机的维修和维护来说，对于发动机载荷进行分析可以确定发动机寿命和更换周期，确保经济性和安全性。
此外，在航空事故调查中，对发动机载荷谱的研究也有很大的帮助。
最后，目前发动机载荷谱研究也取得了许多进展。
随着仿真技术的发展，人们开始利用计算机仿真模拟发动机在实际使用过程中的载荷情况，以避免实验过程中的损伤和成本高昂。
同时，各大航空公司也加强了对于发动机寿命周期的监控，对于得到的载荷数据不断优化，进一步提高了发动机性能和寿命。
综上所述，发动机载荷谱的分析对于飞机工业的发展和安全性保障至关重要。
随着技术的不断进步和航空工业的发展，在未来，发动机载荷谱研究将迎来新的发展机遇和挑战，相信未来一定会取得更为丰硕的成果。
航空发动机载荷谱的数据通常涵盖转速、温度、压力、振动等方面的信息。
通过对这些数据的记录、统计和分析，可以了解发动机在运转中所承受的各种载荷，进而更好地进行设计和测试。
下面，我们来列举一些典型的发动机载荷谱数据，并简要分析其含义和作用。
1. 转速载荷谱：是指记录发动机在运转中的转速变化。
这类数据可以直观地反映发动机运转过程中的动态情况，同时也是研发和测试发动机的关键数据。
根据不同的航空应用，转速载荷谱的值会有所不同。
例如，一款商用民用飞机的发动机在巡航状态下的平均转速约为2500 rpm，而一款全尺寸战斗机的发
动机在最大推力状态下的转速可以达到25000 rpm以上。
2. 温度载荷谱：是指记录发动机在运转中的温度变化。
发动机内部的温度是导致各种机件损伤和氧化的主要因素之一，因此温度载荷谱对于评估发动机寿命和可靠性具有极其重要的作用。
例如，发动机轮轴在高温、低温、变温等环境下的承受能力是有很大差别的，需要通过温度载荷谱来进行评估和优化。
3. 压力载荷谱：是指记录发动机在运转中承受的压力变化。
发动机内部有许多涉及压力的机件和系统，如涡轮、燃烧室、推力调节器等。
了解这些机件所需的压力范围和承受能力，可以通过压力载荷谱的分析来评估。
4. 振动载荷谱：是指记录发动机在运转中振动频率和强度变化。
发动机的振动也是引起机件疲劳和损坏的主要原因之一。
因此，振动载荷谱的分析对于预测发动机寿命和进行发动机安装和支撑结构的优化都很重要。
总的来说，发动机载荷谱数据是对于发动机实际运转中的工作状态的客观刻画，可以为发动机的设计、开发、测试和维护提供有效的参考依据。
与此同时，这些数据的精准度和准确性也是需要不断优化和提升的，以进一步提高飞机的安全性和性能。
以波音737 MAX系列飞机的故障为例，我们可以对航空发动
机载荷谱的重要性进行更具体的分析和总结。
2020年初，波音737 MAX系列飞机在全球范围内停飞，主要
是由于其MCAS飞行控制系统的故障，导致两次致命空难。
经过多项调查和检查后，重新上线的737 MAX飞机对发动机
载荷谱的监测和管理都提出了更高的要求。
在737 MAX飞机的底盘上，有一颗“倾角传感器”（AOA传感器）的作用是检测飞机的机身倾角，这项技术是MCAS飞行
控制系统的重要组成部分。
但是，在两次事故的调查中发现，该传感器会出现故障或错误的读数，从而导致MCAS系统对
发动机的控制出现异常，导致了航班的坠毁。
因此，波音重新设计了MCAS系统，并且在发动机载荷谱的
监测和管理上做了更多的加强。
这包括：
1. 增加了对飞机传感器的备份和验证机制，确保传感器的数据精准和准确性，并及时纠正错误的数据。
2. 在发动机的平衡和控制系统中加入了更多的传感器和监测装置，以实时监测发动机的转速、温度、压力、振动等参数，及时发现和解决可能的故障和问题。
3. 实现了全面的数据共享和分析，通过航空公司、维护人员和制造商之间的紧密合作，提高了发动机载荷谱数据的质量和准确性，为发动机支持的飞行系统提供更准确和可靠的输入。
综上所述，发动机载荷谱对于航空安全和发动机性能的影响非常重要。
通过有效的监测和管理，可以保证发动机在各种动态负荷下的稳定性和安全性，最大程度地提高飞机的运营效率和寿命，同时降低事故的风险和危害。
因此，在航空工业中必须重视发动机载荷谱的研究和应用，加强相关技术的研发和创新，不断提高发动机和飞机的整体性能。