民用飞机发动机齿轮传动技术的发展

看航空   2017-04-15 05:06

民用飞机发动机齿轮传动技术的发展民用飞机发动机齿轮传动技术的发展发动机齿轮传动结构

几十年来,民用飞机发动机的主体结构一直没有发生改变,直至齿轮传动技术的出现改变了这一切。齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式,它的传动比较准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。随着齿轮传动技术的发展,它也被运用于对传动性能和精确度要求更高的飞机发动机,这无疑对其结构设计和材料选择提出了更高的要求。

传统的涡轮发动机推力主要来自发动机的高压压气机、燃烧室和高压涡轮,空气进入压气机压缩后进入燃烧室,与燃料混合燃烧后产生高温气体冲出排气喷口。同时,由于压气机与后方的涡轮同轴,高温气体通过在涡轮中膨胀做功,带动压气机转动。

此后出现的涡扇发动机的工作方式也大致相同,它最大的变化就是“双涵道”,风扇吸入的气流一部分送进压气机(内涵道),另一部分则直接从涡喷发动机壳外围向外排出(外涵道)。外涵和内涵的空气流量之比称为涵道比。涵道比对涡扇发动机性能影响较大,涵道比大,耗油率低,但发动机的迎风面积大;涵道比较小时,迎风面积小,但耗油率大。

但为了实现这一点,进气的风扇(进气道)的大小不得不有所增加,同时,风扇的叶片不得不继续变长,转速也在不断增快,任何一个方面的继续增加都可能导致危险的振动。这增加了发动机在运转时的不稳定因素。

发动机齿轮传动优势

正是为了降低不稳定因素,设计师想到了齿轮传动技术,不同于原来通过气流的变化控制发动机各部件的转速,齿轮传动通过调整不同规格齿轮的相互啮合来改变转速。这个设计有如下好处:首先,齿轮传动结构有很好的稳定性,这样减小了发动机的震动;另外,相互啮合齿轮的转速比是它们半径比的倒数,因此只需要控制一个齿轮的转速就能精确控制所有与它直接或间接啮合的所有齿轮的转速,相较于传统发动机不仅省去了对气流参数的计算,而且结果更加精确。

使用齿轮传动技术,可以使风扇做得更大。同时,这种设计又将允许其他部件如压气机和涡轮都稳定地运行在最佳转速下,不受气流变化的影响。更加重要的是,实现这一切功能,不过就是在保持原来的发动机结构不变的基础上加装一个完全可靠的减速齿轮箱。

尽管齿轮传动发动机相较于传统发动机有明显优势,但它的稳定性是用增加齿轮结构过热的风险换来的,或者说它将发动机结构的不稳定转化成了热量的不稳定。目前飞机发动机都要达到每分钟几万转,如此高速运转,齿轮结构必然要摩擦并且生热。这除了对齿轮材料的性能和散热系统提出更高的要求外,还增加了飞机降落后发动机均匀冷却的时间,会影响客机运营方面。

PW1100G-JM首台测试发动机

早在2007年,普惠公司就发现传统飞机发动机的问题,并提出了齿轮传动发动机的概念。最终,作为普惠公司“静洁动力”的标志性品牌,PW1100G-JM齿轮传动涡扇发动机面世,并于2013年装备空客A320neo客机,顺利地完成了首次试飞,并且计划在2015年交付使用。此前成功的地面测试项目为首飞提供了准备,据悉地面测试项目进行了超过365个小时的地面性能测试和可操作性测试。PW1100G-JM发动机的推力达33000磅,这也是“静洁动力”系列发动机的最大推力。

自此,一切工作都进行得非常顺利,齿轮传动发动机也似乎将掀起民用航空发动机的一场变革。但就在2015年的最后一天,空客和普惠表示,第一架搭载普惠发动机的空客A320neo宣布推迟交货,原因可能正是减速齿轮箱引起的航空发动机冷却不均匀。尽管普惠公司在齿轮传动发动机的项目上遇到了一些问题,但是这一概念还是受到了广泛的认可,除了普惠公司,俄罗斯和中国也在就齿轮传动技术自主研发飞机发动机。

英国的罗罗公司在齿轮传动技术方面在全球处于领先地位。目前,已经投入使用的美国第五代战机F-35的升力风扇就采用了该公司的齿轮传动技术,其推力高达29000磅,而且效率极高。为了应对更大功率齿轮箱研发的挑战,罗罗公司斥资8700万美元在德国建设了UltraFan发动机齿轮箱测试平台。目前该公司最先进的发动机采用三轴系统,三个互相独立的转动轴各成一体,使得压气机和涡轮能在更接近于最佳条件下工作,从而提高发动机效率、减少压气机与涡轮级数。各轴的转速还可根据需要相对独立地调节,扩大了稳定工作范围。按照计划,齿轮传动技术可能会被集成到三轴发动机系统中,使其成为两轴半发动机,这样其传动的方式更加多样化,发动机功率也会得到提升。

内容推荐
更多阅读

· 谷歌创始人布林和他的亲戚们:这才是真正的天才家族!

· 你值得拥有的宽带连接错误处理方法大全

· Intel公布重大人事变动 DCG总经理柏安娜暂离半年

· 高尔夫/思域/宝来 紧凑型车保值率报告

· 现代全新小型SUV KONA效果图

· 马振山:品牌营销IP先行,一汽-大众明年将迎产品大年

· 良驹宝马 温酒煮茶 月落可归家

· 在上汽名爵展台上 我居然看见了那个虐了我一晚上的人!

· 大众汽车一季度运营利润47.7亿美元 同比大增40%

· 死神来了:惨不忍睹,轿车右侧超车撞飞斑马线上的大叔,翻滚数圈

· 加索尔生涯季后赛盖帽数升至历史第17位

· 纽约居民无故暴打亚裔快递员 被控攻击仇恨犯罪

· 63岁名导娶小31岁娇妻,开200万豪车,宝贝千金接班承父业

· 设“十面埋伏” 抓捕 上海警方捣毁集扒窃、转赃和销赃犯罪团伙

· 我真没想到还有那么多武林门派

· 微软Kinect和HoloLens发明者认为“手机已经死亡”

· 蚂蚁金服启用新域名!而这一切三年前就有人猜到了……

· 这五点告诉你,短视频或许比直播更有前途

· 《西部世界》其实就是美女机器人的共享经济

· LG Display一季度利润9亿美元 将加大OLED投资

· 彩电产量延续下滑趋势 企业经营陷入内外交困

· 苏州共享车位已开始试点;20家车企去年负债高达8098亿元

· 车内放天然气点燃,那场面不敢想象

· 作为世界上最成功的豪车品牌之一,奔驰迈巴赫

· 5月2日西塔高速占用应急车道的车辆被曝光!

· 死神来了:大货车前秀车技,你秀不起,还要赔上性命

· 柯凡这次玩完了,已被停职

· 皇上想找茶,太监不答应

· 这家老店把传统津菜做出了花儿!

· 欧冠决赛预测:矛盾大战行将出炉 尤文图斯应能轻虐皇马

· 当初傲慢拒绝中国加入此项目 如今某国肠子都悔青了

· 红极一时的金马影后,被渣男骗婚,在《思美人》沦为配角

· 骁龙835曝重大缺陷,小米6、三星s8均已中招!小米或能解决

· 互联网+停车,五年未成风口,何故?

· 牛!美国开发出 1 纳米制程技术与设备

· iOS赞赏关闭半个月后公众号收入骤减?马化腾说的付费阅读呢?

· 华为第一季出货3420万台 vivo下滑明显预期目标恐难完成

· 苹果手表销售额翻番,苹果可穿戴设备收入都能进“世界500强”

· 弘睿康荣膺“深圳健康产业优秀企业颁奖大会”两项殊荣

· 韩国车在中国市场全系崩盘,销量暴跌,已被吉利等国产车全面超越

· 阿斯顿·马丁多款车型行驶中“熄火”暂未解决 未能召回遭到质疑

· 福特一季度销量遇“滑铁卢” 萧达伟明确在华战略方向

· 揽胜星脉SVR最新谍照曝光 或2018年发布

· 博世的高管用“厨子和菜”形容自动驾驶

· 再曝现代小型SUV-KONA假想图 有望6月亮相

· 刹车也是一门学问,如何做到刹车平稳?

· 福建暴发户太癫狂,用宝马M6相换一堆树根 脑子一热吧

· 中资企业5.45亿欧元收购博世子公司

· 冷知识大全(8)

· 不一样的美食-特色大锅猪头肉

· 《饭后闲言 3》——竹溪人的吃相

· 招远准备吃榆钱的人赶紧看看吧,很多人还都不知道...

· 德尔波特罗退出埃斯托里尔站争夺!阿古特、兹韦列夫顺利晋级!

· 日间手术江城推行遇冷,医生患者都有点怕

· 两个学霸校花同台演对手戏,关晓彤却在这一点上输给了张雪迎

· MIUI 9 要来了,抢先看看它有哪些新功能

· OPPO+vivo收入利润全面超华为,你怎么看?

· 澳大利亚废除457签证 多家公司外籍CEO前途未卜

· 喵博士资讯|中电信是3GPP中唯一能提供5G高频共存评估的运营商

· 雷克萨斯新款IS将于6月上市 搭载LSS+智能安全系统

· 五菱旗下这款SUV神车,上市当月就跻身销量榜前三甲!

· 因存触电风险 锋尔盾牌(J1Z-FM-10)电钻被召回

· 马自达CX-8路试谍照曝光 有望于2017年底亮相

· 女士们最喜欢的橙色宝马M4改装案例

· 你知道你距离成为一名优秀的车手还差多远么?

· 倒车入库要这样练,才会越来越好!

· 距离成为一名优秀的车手你还差多远?

· 重庆小伙46万提宝马K1600 GTL,引群众围观拍照

· 全线崩溃!金价上演“瀑布式”跳水 本周还有两件大事

· “长征二号”在中国运载火箭家族中到底有多牛

· 王毅外长会见阿富汗副外长 阿:坚定打击东伊运

· 别再黑小学生了,他们也在很认真的玩游戏

· 你吃过鸡蛋灌油条吗?这毛巾,这茶杯?估计再好吃,你也没胃口!

· 菠萝吃多了,但是都见过长在地里的菠萝吗?我就喜欢这两种吃法

· 清朝末年罕见影像,破败、荒凉!

· 帕克扭伤膝盖倒地被抬出场后,苏群大呼:“对马刺致命打击”

· 全国涉校刑事案件连续4年下降 2016年降幅最大

· “僵尸公交车”路边停俩月 近期将调用清障车辆拖离

· 大疆变身AR游戏公司

· 华为P10闪存门已过半月:华为仍不闻不问,P10暴跌四百

· 苹果为什么和高通撕破脸!

· 九合创投王啸:判断一家AI是否靠谱,看这三个标准就够了

· 专治买车纠结症:宝骏510对战长安CS35

· 夏天开车水温突然飙高,要正确处理,马上熄火会伤发动机

· 大众T-Cross路试谍照曝光 或共享奥迪Q2动力总成

· 吉利再次带来神车,8万块造型帅气,白天能带娃晚上能飙车

· 2万吨核潜艇爆炸,23名幸存者挣扎8小时,最后一刻关闭反应堆

· 五一两手空空回娘家,可带回的美食比鬼子扫荡的还要多,真难为情

· 菜地里有刺的野菜,城里饭店花一百一斤收购来做菜

· 客餐厅很小?实拍互通、共用的混搭温馨两居

· 职场谋略:董明珠1亿分红背后,隐藏着大秘密!

· iPad彻底沉沦:苹果Mac电脑销量逆市增长

· 定位不准,密码不变,ofo新锁具的“智商”也没变

· 最“奇葩”公司:领导没有办公室,没有地位,却年入2.6亿!

· 微软推出轻量级系统Windows 10 S,它究竟有何不同?

· 特斯拉市值比肩通用汽车,原因在这

· 上高速过站拿卡扣2分、罚款两百,这些违章陷阱,你有没有中招

· 印度驱逐舰宣称远超中国052D,连技术都是买来的何来勇气叫板

· 这是一只有金刚狼一样的骨刺,吃起来要扒皮的怪鱼:扒皮狼

· 国外网友看了惊得半天说不出话:生死就在这一秒间!

· 日媒称中国海警船连续6天在钓鱼岛附近海域巡航

· 数据显示,垂直 SaaS 公司拥有更高的估值|投资人说

· 骄傲!世界最炫酷的家庭气象设备卖遍全美 由中国团队打造!

· 海信董事长周厚健:“利他”才能“利己” 激发技术创新

· Q1手机战报:华为猛增重夺第一 苹果最惨 小米表现大跌眼镜

· 让iPhone裸机双卡黑科技 京东众筹已经大功告成

· 谁是第一家10000亿市值的公司!腾讯和阿里巴巴都没戏?

· 人们为什么会持续购买苹果产品

· 这条光纤不需转换器也能实现“电-光-电”转换

· 成绩单靓丽!佛山上市家电企业绩优利厚

· 曝奔驰AMG GT假想图 定位四门轿跑/或命名GT4

· 2017一季度轿车排行榜,帝豪强势进入前十

· 中通:破双百亿只是开场,“一优多强”好戏在后面

· 车辆工程:我们真的不是“修车”的

· 兰博基尼最自私的跑车价值1.2亿

· 遵义汽贸城开园,香车美女云集,点燃夏日激情!

· 用面包车的车标还想骗妹子,美女一秒识破,扭头就走

· 大婚当天废了三辆奔驰S级

· 四川有一辆车,开了100多年了,全世界就这一辆

· 奔驰GLE增新版本 售价大降/油耗不足3升

· 全球仅三辆的兰博基尼的毒药停在小巷里,邻居:这车子要一千万吧

· “大飞机之路”上我们究竟经历了什么?

· 俄媒:基辛格与布热津斯基力主美俄缓和

· 吕布裸破军到底如何?什么样的局面可以裸破军开场?

· 曹操,曹操,你究竟冤杀了多少好人

· 在甘肃陇西,城里人的一天是从一碗热气腾腾的担担面开始的!

· 这车比亚迪F3还强一点、高配便宜一万!

· 中国东北发现新型有羽恐龙化石 体态特征似鸟类

· 共享单车之后,共享篮球也来了

· 没想到:显卡市场原来如此凄凉!

· 实习生月薪7100美元,微软是怎么做到的?

· 只因马云的支付宝 日本人担心被中国看不起

· 16nm加持,华为再发Nova二代怼OV

· 公交卡是如何出卖你的!

· 择天记的广告植入太强大,来看那些古装剧的广告植入你不得不服

· 大众公司全球62万员工都将配备苹果iPhone

· 库克自曝苹果将发3款产品,已2年未更新,完全重做

· 尊重传统:iOS 10.3修正西班牙海鲜饭Emoji图标

· 飞出新高度!持有八年,这枚域名让他豪赚近800万

· 宝马全新X4谍照首曝光 颜值高

· 豪华品牌SUV不到30万就能买到?外形,动力,大空间全都有!

· 自动挡汽车下坡可挂空挡吗?

· 可抢韩系份额 雪铁龙天逸或售16.58万起

· 汽车级别划分 你真的都懂吗?

· 新一代宝马1系掀背2018年上市 不再搭载六缸机

· 平民赛车系列之——小巧灵活雨燕赛车改装

· 老婆全力支持 天籁2.5L智享版带回家

· 多只“伪白马股”卸下面具 估值高企机构现分歧

· 皇帝巡幸有套路,明成祖却与众不同,喜欢带上很多犯罪分子

· 家门口早市,买俩羊头烀了吃

· 喜怀双胞胎,20周孕检时医生的话却让我哭了

· 黄河小北干流段控导工程面貌

· 传奇传说:强夺人妻,活该遭报

· 里程碑之夜法国跑车大伤离场 除却他圣城究竟路在何方

· 杜德利谈米尔斯的争议犯规:联盟应停止这种判罚

· 今年会是最后一次四六级考试?90后总被坑!表示不能接受!

· 教育部:将安全风险防控作为考核学校重要内容

· 这家会所IPO业务排名第一,但证监会3个立案调查未结,被采取12个监管措施,还被证监会处罚

· 惨烈的匈牙利包围战 1944

· 研究发现木星杀死了很多同胞兄弟

· 阴阳眼看到鬼作怪:(蒸馒头不长大、水烧不开、晚上睡不着!)

· 美总统“末日客机”内景曝光 特殊装备应对核战

· 乌云压顶!电闪雷鸣!8级大风!今早深圳多少上班族哀嚎“湿身”……

· 张翰为古力娜扎甜蜜庆生,万万没想到郑爽却做了这样一件事!

· 女人看起来老不老,取决于这条你不曾留意的线

· 《塞尔达传说:荒野之息》汉化工作量巨大,模拟器1.76将更新

· 载人航天竞争,让各国眼红的“月球大宝藏”

· 套路深!买车容易,维护贵的6款中大型SUV

· 手机正在毁灭我们?

· 北京河北等5省份PM10爆表 这次沙尘为何不按套路出牌

· 这群人专职在武汉坐公交:盯紧可疑人员 收缴危险品

· 东京中心竟深藏美军基地?!美军机随意穿行惹众怒

· 法媒:利比里亚神秘“怪病”迅速蔓延 已致12人死亡

· 这款suv价位8万多,省油是亮点,但上陡坡起步直冒冷汗

· 三国:苍天何曾绕过谁,试看三国演义中的天道轮回

· 蒂勒森强调美国不寻求朝鲜政权更迭

· 舒畅:出道26年“0”绯闻,说她不火?那是没经历过那年代!

· 天河二号计算一百年,它用不到一秒钟,世界首台量子超算中国问世

· 老公带我去吃米其林餐厅,一不小心花了4000块,婆婆骂我败家

· 18岁天天吃红烧肉,剧烈腹痛到医院,医生说胆没用了!

· 小伙男扮女装拿下选美冠军!主办方获悉真相气得追回奖金!

· 泾阳检察:酒店保安监守自盗 网络丢失登记显贼踪

· 中山一新婚男子撞灯柱身亡 妻子将要生了

· 足协杯对阵:京沪大战恒大华夏死磕 权健上港富力战弱旅

· 日本欲牵头挽救TPP抗衡中国 外媒:中国已掌握主动

· 30名印度渔民涉嫌非法捕鱼遭巴基斯坦海事安全局逮捕

· 《花少3》同款贵到惊人!娜扎每套穿搭超2万,怪不得江疏影都要抢

· 如何做DotA2的“毒瘤”?从改变开局商店开始!(误

· 关于质子的三个谜题

· 癌症病人哪些东西不能吃?保健品真有大威力?吃什么会恶化?

· 葡萄拉花应该怎么做(附详解)

· 北方汽车坟场之货车篇

· 这家跨境支付公司对汇差利润点说不,拿下腾讯、红杉数千万融资

· 媳妇在家干农活,我也就放心在外面干工地了

· 《外科》钟主任去世被虐哭了,杨新鸣与靳东合作两部戏下场都不好

· 看过马刺GDP的现任妻子之后,科比不淡定了

· 神似BABY的俄罗斯超模,五官完美身材完胜

· 不幸生在帝王家 明清王爷生活很悲催

· 读得出明媚,却不滞涩 就如醇醇的红酒,香醇而又浓郁

· 锡纸冒脑花 锡纸烤豆腐 锡纸烤鸡蛋糕 烤生蚝 烤羊腿 烤羊排

精彩图片