航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振的研究與發(fā)展

羅澤明，鄭　麗，張玉憲

(海軍航空兵學(xué)院飛行理論系，遼寧葫蘆島　125001)

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航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振的研究與發(fā)展

羅澤明，鄭麗，張玉憲

(海軍航空兵學(xué)院飛行理論系，遼寧葫蘆島125001)

摘要:針對航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振的特殊情況，在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，指出了目前發(fā)動(dòng)機(jī)喘振研究的3個(gè)方向——穩(wěn)定性研究、防喘控制研究和喘振故障診斷，分析了各自的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)人員、工程技術(shù)人員和飛行人員全面把握喘振問題，具有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞:喘振;穩(wěn)定性;防喘系統(tǒng);主動(dòng)控制;故障診斷

喘振是航空發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過程中經(jīng)常遇到的一種特殊情況。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工作狀態(tài)、壓氣機(jī)前后流通能力不匹配時(shí)，壓氣機(jī)內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)葉片邊界層流動(dòng)分離現(xiàn)象，甚至進(jìn)一步發(fā)展成旋轉(zhuǎn)失速狀態(tài)直至喘振狀態(tài)。喘振是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種不穩(wěn)定工作狀態(tài)，喘振時(shí)，壓氣機(jī)內(nèi)出現(xiàn)氣流流動(dòng)、分離、中斷的脈動(dòng)現(xiàn)象，氣流時(shí)斷時(shí)續(xù)，壓力時(shí)大時(shí)小。飛行中發(fā)生喘振時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，發(fā)出低沉的噪聲，燃?xì)鉁囟燃眲∩撸D(zhuǎn)速擺動(dòng)或下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車。

為了改善壓氣機(jī)的工作特性，提高發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作的范圍，目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)工程師們的研究包括3個(gè)方向:通過喘振裕度分析和流場仿真進(jìn)行穩(wěn)定性研究;發(fā)動(dòng)機(jī)防喘和消喘控制系統(tǒng)研究;喘振故障的檢測和診斷。本文從這3個(gè)方面對航空發(fā)動(dòng)機(jī)喘振的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行了梳理。……