两机专项-航空发动机

航空发动机原理

航空发动机的主要功用是为飞行器提供推进动力或支持力，是飞行器的心脏。自从飞机问世以来的几十年中，发动机得到了迅速的发展，从早期的低速飞机上使用的活塞式发动机，到可以推动飞机以超音速飞行的喷气式发动机，还有运载火箭上可以在外太空工作的火箭发动机等，时至今日，航空发动机已经形成了一个种类繁多，用途各不相同的大家族。

航空发动机常见的分类原则有两种：按空气是否参加发动机工作和发动机产生推进动力的原理。按发动机是否须空气参加工作，航空发动机可分为两类

1、吸空气发动机简称吸气式发动机，它必须吸进空气作为燃料的氧化剂（助燃剂），所以不能到稠密大气层之外的空间工作，只能作为航空器的发动机。一般所说的航空发动机即指这类发动机。如根据吸气式发动机工作原理的不同，吸气式发动机又分为活塞式发动机、燃气涡轮发动机、冲压喷气式发动机和脉动喷气式发动机等。

2、火箭喷气式发动机是一种不依赖空气工作的发动机，航天器由于需要飞到大气层外，所以必须安装这种发动机。它也可用作航空器的助推动力。按形成喷气流动能的能源不同，火箭发动机又分为化学火箭发动机、电火箭发动机和核火箭发动机等。

按产生推进动力的原理不同，飞行器的发动机又可分为

1、直接反作用力发动机

直接反作用力发动机是利用向后喷射高速气流，产生向前的反作用力来推进飞行器。直接反作用力发动机又叫喷气式发动机，这类发动机有涡轮喷气发动机、冲压喷气式发动机，脉动喷气式发动机，火箭喷气式发动机等。

2、间接反作用力发动机两类。

间接反作用力发动机是由发动机带动飞机的螺旋桨、直升机的旋翼旋转对空气作功，使空气加速向后（向下）流动时，空气对螺旋桨（旋翼）产生反作用力来推进飞行器。这类发动机有活塞式发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨风扇发动机等。而涡轮风扇发动机则既有直接反作用力，也有间接反作用力，但常将其划归直接反作用力发动机一类，所以也称其为涡轮风扇喷气发动机。

班级：飞制 姓名： 学号：

民航发动机维修行业现状及未来发展趋势

我国的经济在近年来的发展越来越快，为全面提高人民的生活水平提供了强大的物质支持。在运输事业方面，我国的建设事业要求提高民航运输的能力，民航事业面临着很大的发展机遇。从目前来自民航总局的预测表明，到 2010年，国内的运输飞机达到了1100多架，比2005年底的800架净增了300多架。民航的快速发展为民航维修的发展提供了很大的发展。有资料显示，我国每年的民航业地维修成本占到了总运营成本的23%。

航空发动机是高速、高温燃烧气体在高负荷下工作的动力机械，这种复杂的选择机械综合运用了气动热力学、燃烧学、结构力学、自动控制技术及材料、工艺、测试等方面的科技成果研制出来，由数以万计精密的部件组合在一个尺寸受到严格限制的空间内，要求它在压力、温度、转速和应力变化范围很大的严酷条件下，不仅要满足性能、环境等方面的特殊要求，而且还要持久、可靠的工作。这些特点决定其具有高风险的特征:一方面，由于发动机本身的因素、修理技术和工艺因素，任何微小的风险事故都可能会对发动机产生不可估量的损失，甚至造成等级事故;另一方面，由于发动机制造成本高昂，维修保障花费巨大，在维修过程中涉及维修前的准备、先进维修技术运用、维修后的可靠性和质量检验，无论在生产硬件还是技术上的投资都十分巨大，因此对维修工程提出了更高的要求。

航空发动机维修是对航空发动机进行的检查、保养和修理工作，分为定期和不定期两大类，其中不定期维护工作又分为飞行前和飞行后两种。航空发动机维修是对航空发动机进行的检查、保养和修理工作，分为定期和不定期两大类，其中不定期维护工作又分为飞行前和飞行后两种。

目前，我国航空维修市场主要以民航运输维修为主。而在商用航空发动机领域，由于我国目前不具备发动机整机的制造能力，因此当引进自国外的发动机出现故障时，就需要高昂的维修费。而随着未来中航商发所研制的国产航空发动机得以应用于大型运输机和民航飞机，我国航空发动机维修市场也将迎来机遇。

基于WBS的航空发动机研制项目成本管理方法

针对国内航空发动机研制项目成本管理的现状和存在的问题，结合WBS开展项目成本估算、成本预算，建立WBS-CBS模型，将项目成本基线与项目范围基线紧密结合，提供项目成本管理的有效工具。

摒弃“只求性能，不计成本”的管理思路

航空发动机研发费用极高，投资回收期极长。以窄体客机涡扇发动机为例，一个型号的研发费用达十几亿甚至几十亿元人民币，研发周期大概需要10～20年，在投入市场后的10年内交付至少300台才有可能达到盈亏平衡点。如果成本管控不到位，会给项目甚至公司带来灾难性的影响，过去那种“只求性能，不计成本”的发展思路成为影响一个发动机型号研发成功的最大风险和隐患。

目前，在航空发动机市场上真正具有技术和商业优势的只有美国GE、普惠以及英国罗罗三家公司，这些行业巨头都在加强新产品研发项目的成本控制。以美国为例，国防部大力推行经济可承受性战略，成立了国防系统经济可承受性委员会，甚至在《国防采办指南》中明确要求：“国防项目的里程碑决策者在每个决策点上都要考虑经济可承受性，重大国防采办项目和重大自动化信息系统在里程碑B和C必须进行经济可承受评估。”此外，英国国防部实施“精明采购策略”，法国军备总署施行的采购改革也都紧紧围绕项目成本控制进行。

现代国际通用的航空发动机研制项目实施成本控制主要有以下几个途径：

第一，加强成本估算、预算的准确性，在项目初期建立项目成本基线。常用的项目成本估算方法主要有类比法、参数法、工程法等。 第二，开展有效的成本控制，使项目经理快速发现潜在风险，及时制定应对方案。目前，采用的方法是：基于项目成本基线，通过挣值管理（EVM）等方法，将项目实际运行情况与计划进行对比分析，计算成本差异和进度差异，并将存在的问题报管理层决策。

与此相对，国内航空发动机研制项目的成本控制多为成本监测，而非主动的项目成本控制。另外，国内航空发动机大多数还处在测绘、仿制或改进改型阶段，自主研制的航空发动机还未走过全生命周期，特别是民用涡扇发动机研制才刚刚开始。这种差距直接体现在航空发动机研制项目相关经费数据缺少积累，基本为专家提供，主观能动性强、准确性不足，没有有效的工具用于成本管控，导致项目成本难以控制。

56航空动力 I Aerospace Power

2019年 第2期燃气轮机技术┃Gas Turbine Technology

AECC Pushing Forward the Development of Gas Turbines中国航发加速促进燃气轮机专业化产业化发展

■ 陈红/中国航发

中国航空发动机集团（中国航发）作为航空发动机及地面燃气轮机国家科技重大专项（“两机”专项）的承担主体，坚持走自主创新发展道路。中国航发深刻认识到党中央、国务院组建中国航发、实施“两机”专项的目的，就是要心无旁骛干好主业，研制出技术先进、质量可靠的航空发动机及燃气轮机。航空发动机与燃气轮机产业同根技术同源航空发动机和燃气轮机在技术基础上是相同的，在产业体系上也是部分相融的，可以说，航空发动机与燃气轮机产业同根、技术同源，相辅相成，共同发展。现代高性能燃气轮机的发展更是得益于航空发动机的发展，而航空发动机的发展过程中许多新技术、新材料又首先在燃气轮机上试用、鉴定，因而利用航空发动机几十年积累的研制能力和工业基础，在成熟的航空发动机基础上研制民用燃气轮机，可以充分继承航空发动机的高端技术，缩短民用燃气轮机研制周期和减少研制经费，同时可达到互动发展、共同成熟的目的，获取更大的经济效益和社会效益。中国航发充分利用涡轮机械制造技术这一核心专长，依托航空发动机的技术优势和产业链优势，研制开发了大、中、小型航改及重型燃气轮机产品，形成了微、小、中、大功率完备的型号谱系，功率范围涵盖18kW到114MW（见表1）； 具备了燃气轮机市场开发、产品研发、生产制造、机组成套、销售、运营和服务（包括维修）的全产业链、全价值链，覆盖了燃气轮机全生命周期的业务；拥有国家级中心一个，省级技术中心三个； 开展产、学、研、用结合模式，与清华大学、上海交通大学、北京航空航天大学、中科院工程热物理所、中科院金属所等开展设计、试验等方面的合作。截止到2018年年底,在国内及海外市场，中国航发已经供应了超过300台套中型及小型燃气轮机发电机组, 安装和维修了超过500台套燃气轮机发电机组及300余台套余热、余压回收利用机组。