【簡(jiǎn)介：】本篇文章給大家談?wù)劇逗娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片排序》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、不可思議的榫卯結(jié)構(gòu)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的扇葉居然是松動(dòng)的，什么原理？


2、航空發(fā)動(dòng)

本篇文章給大家談?wù)劇逗娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片排序》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、不可思議的榫卯結(jié)構(gòu)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的扇葉居然是松動(dòng)的，什么原理？
• 2、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片力量有多大
• 3、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片常見的損傷類型
• 4、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片居然是松動(dòng)的，你知道原理嗎？
• 5、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)最難造的葉片，究竟是什么材料做的？

不可思議的榫卯結(jié)構(gòu)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的扇葉居然是松動(dòng)的，什么原理？

不可思議的榫卯結(jié)構(gòu)，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的扇葉居然是松動(dòng)的，什么原理？

飛機(jī)剛剛啟動(dòng)的時(shí)候，經(jīng)常能聽到從發(fā)動(dòng)機(jī)的位置傳來一連串噠噠噠噠的聲音，如果轉(zhuǎn)動(dòng)極慢的話，還能看到扇葉松動(dòng)的畫面，這是怎么一回事兒？難道是發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片發(fā)生了故障嗎？

其實(shí)大多數(shù)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片都是松動(dòng)的，不過他并不是出了問題，而是特意設(shè)計(jì)成這樣子。至于這種結(jié)構(gòu)的來源，則是從古代就有的榫鉚結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片通過葉根的筍頭卡在夜盤的榫槽里，以此連接。但與木制品中嚴(yán)絲合縫的榫卯結(jié)構(gòu)不同，飛機(jī)葉片的榫頭和榫槽之間則留有間隙，榫頭能在榫槽內(nèi)進(jìn)行晃動(dòng)。在重力作用下，每個(gè)葉片在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，遇到上垂下直的分界線，都會(huì)有一定的掉落，產(chǎn)生撞擊，于是就有了噠噠的聲音。

為什么飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片要做成松動(dòng)的，牢固連接的葉片難道不是更穩(wěn)定嗎？如果只是普通的家用風(fēng)扇，固定的自然更好，但對(duì)于面臨高溫高壓氣、環(huán)境復(fù)雜的飛機(jī)葉片來說，松動(dòng)一點(diǎn)反而更好用。當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速通常能達(dá)幾萬轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速越高，葉片受到的離心力也就越大，會(huì)呈現(xiàn)一種不斷往外甩的趨勢(shì)，這時(shí)葉片的平衡就變得極為重要。一旦其中一個(gè)葉片被外物擊中，產(chǎn)生了破損，導(dǎo)致質(zhì)量減輕，那么在同一轉(zhuǎn)速下，它的離心率將會(huì)比周圍的葉片更小。于是風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)中心與軸心發(fā)生偏離失衡，產(chǎn)生振動(dòng)，出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的震動(dòng)，不僅會(huì)加劇受損葉片的損傷，風(fēng)扇的整體結(jié)構(gòu)也會(huì)因此受到破壞。

將葉片設(shè)計(jì)成可松動(dòng)的榫鉚結(jié)構(gòu)則能很好的解決這種問題。當(dāng)葉片受損時(shí)，質(zhì)量減輕，受到的離心力變小，于是他在隼巢內(nèi)被拋出的力度就會(huì)小一點(diǎn)，相對(duì)的，離心力大的葉片就會(huì)往外滑，以此就能保證風(fēng)扇的重心始終維持在幾何中心，之后再將受損的葉片單獨(dú)更換一下就可以了。但隨著對(duì)飛機(jī)性能要求的不斷提高，榫鉚相接的分體式夜盤逐漸暴露出問題。

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，幾乎每年都會(huì)有因葉片問題造成飛行事故，而在葉片故障中，榫接結(jié)構(gòu)的故障占了50%以上，于是整體事業(yè)盤的設(shè)計(jì)逐漸被應(yīng)用起來。與分體式硬盤相比，整體事業(yè)盤省卻了起連接與固定作用的榫頭、榫槽和鎖緊裝置，大大減少了重量，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。

另外，采用整體式設(shè)計(jì)還能減少造成的氣流損失，使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和推力也能得到提高。例如，第四代戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)F119和LG200由于其風(fēng)扇、壓力機(jī)和渦輪都采用了整體式葉盤設(shè)計(jì)。他們的整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)零件數(shù)量減少了50%以上，重量減輕了20%-30%，效率直接提升了5%-10%，由此可見整體葉盤的優(yōu)勢(shì)有多明顯。但它較高的制造難度以及高昂的更換代價(jià)依然是他無法普及的重要原因。不過在技術(shù)的快速發(fā)展下，相信在未來的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上，整體事業(yè)盤終究會(huì)成為主流。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇葉片力量有多大

你是要問葉片能承受多少的力量嗎？以戰(zhàn)斗機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例。單個(gè)葉片需要承受一輛suv的力量。尤其是在加力情況下。F35為什么會(huì)斷葉片能。因?yàn)橐蟮膹?qiáng)度太高。現(xiàn)在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的引擎的推力為20噸。而渦輪的涵道比為4.需要產(chǎn)生的壓縮空氣量是一個(gè)天文數(shù)字。以美制航空發(fā)動(dòng)機(jī)為例。其核心機(jī)內(nèi)燃時(shí)溫度為2000度。雖然與俄羅斯引擎有所不同。但是較好的核心機(jī)可以優(yōu)化引擎葉片的壽命。這種引擎在幾萬轉(zhuǎn)時(shí)不能產(chǎn)生變形。如果變形會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣效率的下降。所以歐美一直采用空心葉片。以保證不變形?，F(xiàn)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片數(shù)也就20片左右。主葉片一部分的進(jìn)氣是為核心機(jī)降溫。另一部分是進(jìn)入后端三級(jí)壓縮預(yù)留。后端三級(jí)壓縮葉片需要承受一定的高溫和較高的轉(zhuǎn)速。如果說引擎在8000轉(zhuǎn)瞬間跳轉(zhuǎn)到30000轉(zhuǎn)時(shí)。需要計(jì)算加速的時(shí)間 葉片質(zhì)量 空氣的阻力 轉(zhuǎn)速。這是一項(xiàng)復(fù)雜的運(yùn)算過程。也涉及空氣動(dòng)力學(xué)。簡(jiǎn)單來說。單個(gè)葉片需要承受一輛suv的壓力。至于運(yùn)輸機(jī) 客機(jī)的引擎涉及反推。所以承受的力會(huì)更大。單個(gè)葉片有可能需要承受5噸左右卡車的壓力。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片常見的損傷類型

容易發(fā)生變形，燒蝕，掉塊等問題。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片在工作時(shí)常常會(huì)受到一些外來物，如飛鳥，石頭等的撞擊，使葉片產(chǎn)生損傷，另外對(duì)于壓氣機(jī)葉片，其轉(zhuǎn)速非常高。

鳥撞擊是飛行安全最嚴(yán)重的威脅之一，鳥撞擊的后果非常危險(xiǎn)，因而，在進(jìn)入服役之前，飛機(jī)部件必須通過抗鳥撞認(rèn)證。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片居然是松動(dòng)的，你知道原理嗎？

你知道飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為什么總是發(fā)出噠噠噠的響聲嗎？實(shí)際上，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)里面的葉片本來就是松動(dòng)的，不過這不是飛機(jī)年久失修導(dǎo)致，而是它本身就是這樣設(shè)計(jì)的。

第一、葉片的設(shè)計(jì)利用了一些特別的結(jié)構(gòu)，通過榫頭卡在發(fā)動(dòng)機(jī)的榫槽里，這個(gè)和我們古代建造里的榫卯結(jié)構(gòu)有異曲同工之妙。但稍有不同的是，飛機(jī)葉片并不是卡的越緊越好，而且特意在榫頭和榫槽之間留有間隙。當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片就會(huì)稍微滑動(dòng)，葉片上的凸臺(tái)就會(huì)發(fā)生碰撞，從而發(fā)出噠噠噠的聲響。

第二、首先，我們假設(shè)這個(gè)葉片是完全固定的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作，葉片開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生離心力，每一個(gè)葉片在它對(duì)面都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的葉片來平衡離心力，但如果其中的一個(gè)葉片被石頭劃了一下，那它的質(zhì)量就損失了一點(diǎn)，它再轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)自然不能和對(duì)面的葉片完全保持平衡，這時(shí)整個(gè)盤面就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，而長(zhǎng)時(shí)間震動(dòng)很容易損壞機(jī)械零部件。

第三、為了避免這種情況發(fā)生，工程師們就想出這種榫卯結(jié)構(gòu)的辦法，在榫頭和榫槽之間留有明顯空隙，使葉片可在一定范圍內(nèi)自由滑動(dòng)。當(dāng)風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力時(shí)，它的榫頭就會(huì)在各自的榫槽里稍微往外移動(dòng)。但每個(gè)葉片的榫頭往外移動(dòng)的量并不都是一致的，一旦有哪個(gè)葉片發(fā)生損傷，導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生變化，那它就會(huì)多往外移動(dòng)一點(diǎn)，而與之相對(duì)的葉片就會(huì)少往外移動(dòng)一點(diǎn)。如此依舊可以使兩個(gè)葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持平衡，從而大大減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的產(chǎn)生。

第四、除了榫卯結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片還有一個(gè)設(shè)計(jì)也可以減少震動(dòng)，這是大家常見的S型扭曲葉片，它可以減弱空氣震動(dòng)帶來的影響。以普通葉片為例，當(dāng)它以某個(gè)速度轉(zhuǎn)動(dòng)起來時(shí)，由于離軸心距離不相同，葉片上不同位置的周向速度就不相同。哪離軸心最遠(yuǎn)的夜間和離軸心最近的葉根相比較，夜間轉(zhuǎn)一圈的周長(zhǎng)遠(yuǎn)大于葉根，但夜間和葉根轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間是相同的。這就表示夜間的周向速度要遠(yuǎn)大于葉根的周向速度，也就是說夜間推出的空氣遠(yuǎn)大于葉根推出的空氣，這就代表著夜間受到的空氣壓力遠(yuǎn)大于夜受到的壓力，這樣就沒辦法使整個(gè)頁面保持平衡，從而帶來明顯震動(dòng)、巨大噪音、快速升溫等問題。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)最難造的葉片，究竟是什么材料做的？

葉片是一類典型的自由曲面零件，加工這類零件時(shí)都有一個(gè)特點(diǎn)：薄，加工時(shí)易變形，并且材質(zhì)通常為不銹鋼、蒙乃爾合金、INCONEL、鈦和鎳為基礎(chǔ)的難加工合金材料，更增添了加工的困難度，同時(shí)對(duì)加工工藝與加工用的刀具提出了更高的要求。

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