飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)匹配安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

孫家超 張帥

摘 要：目前國(guó)內(nèi)飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)匹配試驗(yàn)工作還不夠充分，外場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障。為開展飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)匹配試驗(yàn)工作，需采用真實(shí)的飛機(jī)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試驗(yàn)。設(shè)計(jì)了一種飛機(jī)進(jìn)氣道地面臥式臺(tái)架安裝結(jié)構(gòu)，經(jīng)校核、使用，該安裝結(jié)構(gòu)滿足安裝、強(qiáng)度要求。

關(guān)鍵詞：進(jìn)發(fā)匹配，安裝結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面試驗(yàn)時(shí)配裝試車用工藝進(jìn)氣道，其功用是把足夠數(shù)量的外界空氣以較小的流動(dòng)損失導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)配裝時(shí)需安裝飛機(jī)進(jìn)氣道，需進(jìn)行飛機(jī)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配試驗(yàn)等工作。由于多種原因，目前國(guó)內(nèi)飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)流場(chǎng)匹配試驗(yàn)工作還不夠充分，外場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障[1～3]。因此，在地面試車臺(tái)進(jìn)行飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)匹配試驗(yàn)工作是十分必要的，采用真實(shí)的飛機(jī)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試驗(yàn)?zāi)軌蚣霸绨l(fā)現(xiàn)問題，避免將故障隱患帶到空中。

為此，設(shè)計(jì)了一種臥式試車臺(tái)飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)匹配試驗(yàn)用的飛機(jī)進(jìn)氣道安裝結(jié)構(gòu)。

1 總體方案

某地面試車臺(tái)結(jié)構(gòu)形式見圖1，該試車臺(tái)為臥式臺(tái)架，航空發(fā)動(dòng)機(jī)地面常規(guī)試車時(shí)臺(tái)架前段安裝進(jìn)氣防護(hù)網(wǎng)及工藝進(jìn)氣道。

飛機(jī)進(jìn)氣道外形結(jié)構(gòu)見圖2。本試驗(yàn)所采用的是1：1真實(shí)飛機(jī)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)。由于飛機(jī)進(jìn)氣道與工藝進(jìn)氣道尺寸、結(jié)構(gòu)外形的差異，需設(shè)計(jì)相關(guān)工裝設(shè)備以滿足飛機(jī)進(jìn)氣道在地面試車臺(tái)的安裝、試驗(yàn)需求。

利用進(jìn)氣道支架來支撐飛機(jī)進(jìn)氣道，將工藝進(jìn)氣道、工藝進(jìn)氣道支架、進(jìn)氣防護(hù)網(wǎng)等原有試車臺(tái)設(shè)備拆除，將飛機(jī)進(jìn)氣道支架固定于試車臺(tái)架以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)進(jìn)氣道的整體安裝。整體結(jié)構(gòu)安裝示意圖見圖3。

2 強(qiáng)度校核

2.1 進(jìn)氣道支架

對(duì)進(jìn)氣道支架進(jìn)行受力分析，計(jì)算結(jié)果如圖4所示。

由結(jié)果可知，承力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，最大應(yīng)力為22.24MPa，滿足強(qiáng)度要求。

2.2 安裝框架

對(duì)安裝框架進(jìn)行受力分析，計(jì)算結(jié)果如圖5所示。

由結(jié)果可知，輔助拉桿作用明顯，最大應(yīng)力為134.63MPa（局部應(yīng)力集中），滿足滿足強(qiáng)度要求。

3 結(jié)語

1）飛機(jī)進(jìn)氣道安裝結(jié)構(gòu)能夠很好地滿足飛機(jī)進(jìn)氣道的安裝、試驗(yàn)要求。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)模塊化便于拆卸，易于試車臺(tái)恢復(fù)，不影響其他發(fā)動(dòng)機(jī)試車。

2）經(jīng)強(qiáng)度校核及實(shí)際使用，該裝結(jié)構(gòu)完全滿足要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]王如根，江勇，桑增產(chǎn)，張發(fā)啟.飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)匹配工作流場(chǎng)測(cè)試和分析，1998.

[2]高為民，任智博，王勤，王曉良.飛機(jī)進(jìn)氣道/發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架聯(lián)合試驗(yàn)及匹配特性研究，2017.

[3]江勇，陶增元，等.某型飛機(jī)進(jìn)氣道與發(fā)動(dòng)機(jī)地面匹配實(shí)驗(yàn)研究，2003.