EJ200發動機的部件結構和關鍵技術

圖1 EJ200發動機和EF2000戰斗機

表1 EJ200發動機的性能參數
EJ200是歐洲4國聯合研制的先進雙轉子加力式渦輪風扇發動機,如圖1所示。該型發動機具有結構簡單、尺寸小、質量輕以及進氣量大、噴射速度低、推進效率高、燃油消耗低、推力大、噪聲小等特點。除EF2000戰斗機基本型外,該發動機還應用于EF2000垂直/短距起落型、“狂風”改裝型、F/A-18、意大利馬基航空公司與巴西航空工業公司合作研制的AMX、“陣風”、巴基斯坦的F-7和印度的LCA等型戰斗機上,還可用作發展推力增大型、無人機動力和火箭助推器動力等。
EJ200發動機采用3級風扇、5級壓氣機、帶氣動霧化噴嘴的短環形燃燒室、單級高壓和低壓渦輪、徑向加力燃燒室和軸對稱收斂-擴散噴管。
(1)風扇采用無減振凸肩和按損傷容限設計的跨聲速寬弦葉片,電子束焊接的整體葉盤結構。
(2)壓氣機為環形燕尾榫轉子結構,采用3維跨聲速設計的寬弦葉片和電子束焊接的整體葉盤結構,采用刷式封嚴。
(3)燃燒室采用優化氣動熱力設計的傾斜安裝火焰筒、上游突擴擴壓器和氣動霧化噴嘴;燃燒室壁采用外部擾流片和先進的隔熱涂層,改善了冷卻,延長了火焰筒的壽命,降低了發動機的耗油率。
(4)渦輪采用3維氣動設計,利用先進的復合冷卻技術和被動葉尖間隙控制技術,使得低壓渦輪出口導向葉片起到1/2級渦輪和支撐渦輪后錐體作用;同時采用低密度第2代單晶材料CMSX-4、粉末冶金材料和渦輪級間承力框架。
(5)加力燃燒室采用多根徑向火焰穩定器和單個環形穩定器組合結構。
(6)噴管采用全程可調收斂-擴散噴管和C/Sic復合材料調節片。
(7)控制系統具有發動機故障診斷和狀態監控能力的輕質量FADEC,狀態監視系統通過地面保障系統與空軍使用數據采集和分析系統連接,并用于機隊管理。
EJ200發動機的性能參數見表1。
(中航工業沈陽發動機設計研究所 肖磊)