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第1章 航空燃气涡轮发动机 1

1.1 概述 1

1.1.1 航空燃气涡轮发动机的分类 2

1.1.2 航空燃气涡轮发动机技术的发展 11

1.1.3 发展途径 27

1.2 航空燃气涡轮发动机结构设计 35

1.2.1 研制过程 35

1.2.2 结构完整性 37

1.2.3 总体结构设计要求 40

思考题 44

第2章 高推重比涡扇发动机 45

2.1 高推重比涡扇发动机的发展 45

2.1.1 推重比为8一级涡扇发动机的发展 46

2.1.2 推重比为10一级涡扇发动机的发展 47

2.1.3 未来高推重比涡扇发动机 51

2.2 高推重比涡扇发动机的总体结构 52

2.2.1 普惠公司高推重比涡扇发动机 53

2.2.2 通用公司高推重比涡扇发动机 54

2.2.3 欧洲高推重比涡扇发动机 66

2.2.4 俄罗斯高推重比涡扇发动机 75

2.2.5 高推重比涡扇发动机总体结构设计特点 82

思考题 84

第3章 高涵道比涡扇发动机 85

3.1 高涵道比涡扇发动机的发展 85

3.1.1 第一代低涵道比涡扇发动机 86

3.1.2 第二代中涵道比涡扇发动机 88

3.1.3 第三代高涵道比涡扇发动机 90

3.1.4 第四代高可靠性涡扇发动机 93

3.1.5 未来洁静涡扇发动机 96

3.2 高涵道比涡扇发动机总体结构 105

3.2.1 普惠公司 105

3.2.2 通用公司与斯奈克玛公司 125

3.2.3 罗罗公司与“前进”设计局 135

3.2.4 高涵道比涡扇发动机总体结构设计的特点 143

思考题 146

第4章 高功质比涡轴／涡桨发动机 147

4.1 高功质比涡轴／涡桨发动机的发展 147

4.1.1 发展历程 147

4.1.2 技术发展及功质比变化 148

4.1.3 涡轴／涡桨发动机分类 152

4.2 高功质比涡轴／涡桨发动机总体结构 158

4.2.1 欧美典型涡轴／涡桨发动机总体结构 159

4.2.2 俄罗斯典型涡轴／涡桨发动机总体结构 198

4.2.3 高功质比涡轴／涡桨发动机总体结构特点 202

思考题 206

第5章 特种航空燃气涡轮发动机 207

5.1 特种航空燃气涡轮发动机的发展 207

5.1.1 弹用涡喷（涡扇）发动机的发展 207

5.1.2 飞机辅助动力装置的发展 217

5.2 特种航空燃气涡轮发动机总体结构 222

5.2.1 特种航空燃气涡轮发动机设计的基本要求 222

5.2.2 典型弹用燃气涡轮发动机总体结构 228

5.2.3 典型飞机辅助动力装置总体结构 241

思考题 248

第6章 转子-支承系统与力学特征 249

6.1 转子-支承系统设计要求 249

6.1.1 转子-支承系统结构特征 249

6.1.2 转子-支承系统结构设计的基本要求 258

6.2 高压转子系统结构力学特征分析 270

6.2.1 俄罗斯涡扇发动机高压转子系统 270

6.2.2 普惠公司涡扇发动机高压转子系统 274

6.2.3 通用公司涡扇发动机高压转子系统 276

6.2.4 罗罗公司涡扇发动机高压转子系统 278

6.2.5 涡轴发动机燃气发生器转子系统 280

6.3 低压转子系统结构力学特征分析 284

6.3.1 高推重比涡扇发动机 284

6.3.2 高涵道比涡扇发动机 292

6.3.3 高功质比涡轴／涡桨发动机 300

6.4 转子支承结构与力学特征 304

6.4.1 弹性支承与阻尼器结构 304

6.4.2 轴承及其冷却润滑 310

6.4.3 封严结构 318

6.4.4 新型支承结构 326

6.5 典型转子系统的结构效率定量评估 332

6.5.1 高推重比涡扇发动机转子系统 333

6.5.2 高功质比涡轴发动机转子系统 343

6.5.3 转子系统结构效率评估小结 357

6.6 典型转子连接结构稳健性评估 357

6.6.1 螺栓连接结构 359

6.6.2 套齿连接结构 363

6.6.3 转子连接结构稳健性评估方法 366

思考题 368

第7章 承力系统结构与力学特征 370

7.1 航空发动机承力系统 370

7.1.1 基本结构 371

7.1.2 承力系统载荷 377

7.1.3 承力路线 380

7.1.4 高推重比涡扇发动机典型承力系统 382

7.1.5 高涵道比涡扇发动机典型承力系统 383

7.1.6 涡轴／涡桨发动机典型承力系统 385

7.2 风扇／压气机承力框架结构 387

7.2.1 风扇前承力框架 388

7.2.2 中介机匣承力框架 390

7.2.3 高压压气机后承力框架 397

7.3 涡轮承力框架结构 399

7.3.1 涡轮级间承力框架 400

7.3.2 涡轮后承力框架 405

7.4 涡轴／涡桨发动机承力框架结构 410

7.4.1 T700涡轴发动机承力框架 410

7.4.2 MTR90涡轴发动机承力框架 412

7.4.3 PW150A涡桨发动机承力框架 414

7.5 航空发动机安装结构 418

7.5.1 设计基本要求 418

7.5.2 航空发动机典型安装节结构 420

思考题 432

第8章 航空发动机结构与动力学特征 433

8.1 航空发动机转子动力学 433

8.1.1 转子系统临界转速 434

8.1.2 转子系统振动特性 438

8.1.3 转子系统设计要求 446

8.2 航空发动机转子系统固有特性 454

8.2.1 支承结构的影响 454

8.2.2 双转子系统固有特性 473

8.3 航空发动机转子系统响应特性 482

8.3.1 航空发动机转子系统支承不同心激励下的振动响应 483

8.3.2 转静子碰摩激励下的振动响应 499

8.4 极限载荷作用下航空发动机的力学特性 510

8.4.1 极限载荷下的结构安全性 510

8.4.2 叶片丢失激励下的转子系统力学特征 519

8.4.3 机动飞行过载对转子系统的影响 532

思考题 536

参考文献 537