航空发动机的一种新型主燃油泵设计

某型航空发动机主燃油泵调节器泵后压力保持装置设计仿真研究发表时间：2020-06-12T07:34:09.467Z 来源：《防护工程》2020年6期作者：苏志善杨军杰杨瑞[导读] 根据某型航空发动机停车状态下保持主燃油泵调节器泵后压力（2.5～4.0MPa）的要求，通过方案论证、结构设计、仿真分析等手段自主设计了一套泵后压力保持装置。

并通过实际产品验证，证明泵后压力保持装置能够圆满实现停车状态下保持泵后最小压力的要求。

中国航发西安动力控制科技有限公司陕西西安 710077摘要：根据某型航空发动机停车状态下保持主燃油泵调节器泵后压力（2.5～4.0MPa）的要求，通过方案论证、结构设计、仿真分析等手段自主设计了一套泵后压力保持装置。

并通过实际产品验证，证明泵后压力保持装置能够圆满实现停车状态下保持泵后最小压力的要求。

关键词：航空发动机、主燃油泵调节器、压力保持装置、设计仿真、AMESim1 引言某型发动机及衍生型号都是利用齿轮泵作为主燃烧室供油装置。

这些型号发动机在消喘停车关闭主燃油出口油路时，大量燃油通过回油活门回到齿轮泵前，进而导致主燃油泵泵后压力过小，无法正常提供用于风扇和压气机导叶控制的高压油源（大于2.2MPa）。

如何保证停车消喘过程中泵后压力大于2.2 MPa是某型IPE发动机主燃油调节器研制的关键问题。

2 某型主燃油泵调节器简介某型发动机是适应空军未来面临的作战环境和转型要求，在总结我国航空发动机事业几十年来发展经验的基础上自行研发设计的推力增大型加力式涡轮风扇发动机。

发动机采用了具有第四代战斗机动力特征的矢量推力技术和全权限数字式电子控制系统（FADEC）,将大幅度提高飞机的机动性、可操作性、可靠性和维修性，使飞机的整体作战效能大大提高。

某型主燃油泵调节器是该型发动机主燃油控制系统的配套产品，它和电子控制器一同工作完成以下功能：1) 齿轮泵对低压燃油系统来油进行增压、供给主燃油计量活门、a1和a2 控制电液伺服阀；2) 按照数字电子控制器信号计量供给主燃烧室的燃油；3) 按照数字电子控制器信号调节风扇导叶角度；4) 按照电子控制器信号调节压气机导叶角度；5) 按照数字电子控制器的信号实现消喘和停车功能、并在消喘和停车过程中保证齿轮泵后压力在一定范围内（2.5～4.0MPa）。

航空发动机装配工〔四级〕一、填空题1．歼击飞机发动机的主要机件有、、、加力燃烧室和喷管、附件传动装置。

〔每空1分，共3分〕压气机，燃烧室，涡轮2．歼7-E飞机调节锥操纵系统中的回输电位器的作用是将调节锥的位置信号转换成，提供应信号发送器。

〔1分〕电位信号3．压气机的作用是压缩，提高空气压力。

〔1分〕空气4．涡轮的作用是将燃气的部分热能转换成机械能，带动转子和一些附件工作。

〔1分〕压气机5．主燃烧室的作用是与空气混合并进行的地方。

〔每空1分，共2分〕燃油、燃烧6．涡喷13F型发动机低压转子是由、前中介轴承、轴间轴承、后中介轴承支承。

〔1分〕前轴承7.发动机工作时，在到达最大状态以后，继续增加，叫发动机的加力。

〔1分〕推力8．可调喷口的作用是将燃气的部分热能转换为动能，同时，随发动机的工作状态改变喷口的。

〔1分〕直径9．涡喷13F发动机进行加力的方法是在涡轮后有加力燃烧室，使燃油和燃气中的氧气再次混合燃烧，进一步提高燃气的。

〔1分〕温度10．涡喷13F发动机低压转子带动低压转子转速传感器、低压转子转速调节器的离心飞重、工作。

〔1分〕前轴承回油泵11．二速传动机构的作用是使起动发电机和发动机转子之间有两种。

〔1分〕传动比12．滑油系统路线上有滑油箱、进油泵、滑油滤、单向活门等附件。

〔1分〕供油13．涡喷13发动机滑油附件是由、中轴承回油泵、后轴承回油泵、附件机匣回油泵、滑油虑、单向活门组成。

〔1分〕进油泵14．涡喷13F型发动机高压转子是由中轴承、支承。

〔1分〕后轴承15．涡喷13发动机金属屑末信号器的作用是当信号器油滤脏污时，向压力信号灯发出信号。

〔1分〕滑油16．滑油箱内的旋转吸油装置的作用是保证滑油箱在不同飞行姿态时正常地和通气。

〔1分〕供油17．涡喷13F型发动机附件传动机匣上的放油开关是放出附件传动机匣中的。

〔1分〕滑油18.涡喷13F型发动机燃油滑油附件上的两个放油开关分别放出燃油滑油附件里的燃油和。

航空燃油泵（Fuel Pumps）08032114 周辉摘要：阐述了燃油泵的种类和特点，发展现状，重点论述离心泵的结构特点，工作原理，流量-压力特性曲线。

在飞机上的应用，以及在使用维护中常遇到的问题和解决的途径。

关键词：航空、燃油泵、离心泵引言：目前，液压传动技术在国民经济的各个领域得到了极其广泛的应用，它是最近四十年来快速发展起来的一门工程技术。

液压传动是利用油泵将原动机（电动机，内燃机或其他动力机）的机械能，转换给能在管路中流动的液压油(或燃油、滑油〉、变成液压能，这种具有液压能的工作液再用阀门和管路传送给油马达或油缸，把液压能转换成机械的旋转运动或直线运动进行各种方式的工作。

在燃油系统或润滑系统中，同样必须由油泵确保必要的工作条件。

现代飞机在不断地向高空、高速发展。

各种液压传动系统的性能要求不断地完善，为了提高飞机和其他装备的性能，使发动‘机发挥其最大的效率，并保证其安全正常地工作，就必须提供一系列附件。

其中最基本的就是各种低压补油泵。

在航空发动机的燃油附件中除了主燃油附件(燃油调节器、主燃油泵)外，为了提高燃油供应系统的高空性能和克服燃油流动的阻力，在闭式液压系统中为了补充泄损的工作液等，保证各种液压系统的性能充分的发挥、工作可靠，低压油泵则是不可缺少的一种附件。

而在润滑，低压油泵往往作为它们的心脏，其作用是使发动机得到充分的润滑和冷却，防止螺桨和机翼前缘结冰、保证仪表的工作精度等‘目前一架普通的喷气式飞机或较完善的液压传动系统中所携带的大小低压油泵多达十个以上，可见低压油泵在飞机及液压传动系.统中.的作用也是不可忽视的。

航空油泵是现代飞机和发动机广泛应用的附件。

由于飞机和发动机的种类甚多，因而对航空油泵的要求也是多方面的。

目前使用着的航空油泵多达数十种，种类的繁多必然要造成生产、使用和维护中的困难。

根据目前生产、使用和维护的实际情况，完全必要并且有条件进行系列化和标准化，以便克服由于种类繁多所造成的各种困难。

航空发动机燃油喷嘴的设计与优化航空飞行是人类最为直接、最为快捷的交通工具，而航空发动机则是飞机的“心脏”，决定着飞行的安全和性能。

燃油喷嘴作为航空发动机的其中一个重要组成部分，对于燃油的喷射和燃烧过程具有至关重要的作用。

因此，设计优化航空发动机的燃油喷嘴，一直是航空工程师们的研究重点之一。

一、航空发动机燃油喷嘴的设计燃油喷嘴是把燃料喷射到燃烧室内形成燃烧的散热器，其结构和性能直接决定了燃烧过程的效率和质量。

燃油喷嘴的设计要满足以下条件：1.燃料喷出速度要适中，在保证足够燃烧的前提下，尽量缩小燃料喷射速度，以减小燃油的分散程度，提高燃烧质量，同时，也能够减少冲击波的引起的噪声和振动。

2.燃料喷雾要均匀，这要求燃油喷嘴在喷出时，能够形成均匀的雾化效果，防止燃料出现滴状或流状现象。

3.燃油喷射角度要精确，航空发动机的燃烧室形状不同，对于不同的燃油喷嘴来说，其喷射角度也要有所调整，以确保燃料喷射到燃烧室的最优位置，尽可能地提高燃烧效率，减少废气排放。

二、航空发动机燃油喷嘴的优化航空发动机燃油喷嘴的设计需要重点考虑喷口径，喷口形状和喷油压力三个方面，优化这些因素可以提高其喷雾效果和喷射精度。

此外，为了使发动机燃料效率得到最大化，通过优化燃油喷嘴的设计，实现燃油喷射的匹配，进一步改进废气排放和燃油消耗的情况。

1. 喷口径的优化喷口径越小，则燃料能够更加均匀地喷到燃烧室中，使燃烧效率得到提高，同时还能减少喷口对空气流动的影响，使燃油消耗更加可控。

但是喷口径过小，则又会对燃油的流动和传输产生较大的阻力，需要更大的喷油压力才能达到所需要的喷射速度，此时就需要对喷油压力的控制精度加强。

2. 喷口形状的优化不同形状的喷口对于燃油喷射的效果是不同的。

一般而言，锥形燃油喷嘴的喷雾效果比较好，其射出的燃油雾滴分布相对均匀，因此，其燃烧效率更高。

同时，锥形喷嘴的流体外形结构相对简单，易于制造和维护，因此也更受航空发动机制造商的欢迎。

燃油泵1林万蔚（1南昌航空大学飞行器工程学院，南昌10063112）【摘要】：燃油泵是飞机燃油系统的主要附件，用来给发动机（或发动机Ⅱ级增压泵）进口提供所需流量和压力的燃油。

在各种燃油泵中，离心泵在飞机燃油系统中的应用最为广泛。

本文重点阐述了离心泵的基本理论知识和其在飞机上的应用，并列举其在使用维护中常遇到的问题和解决的途径。

【关键词】：燃油泵；离心泵；结构特点；工作原理；使用维护1前言燃油泵是一种通用的流体输送机械，广泛应用于汽车、水利、航空等行业中。

作为飞机燃油系统重要的附件，其工作的安全性、可靠性和效率的高低将直接影响飞机的飞行安全和品质。

燃油泵在长时间工作后，常会发生各种故障，给安全飞行带来隐患。

通过对飞机上最常用的离心泵的相关知识的研究，掌握其结构特点、工作原理、性能特点和工作特性，并根据其在飞机燃油系统中的实际应用情况，学会正确有效地使用离心泵和处理其在日常维护中常见的故障。

2燃油泵燃油泵（图1）是飞机燃油系统的主要附件，通常安装在邮箱内部，给发动机（或发动机Ⅱ级增压泵）进口提供所需流量和压力的燃油；或按规定顺序做油箱间燃油传输，以保证飞机重心变化符合规定要求。

泵内还常设有单向阀，在泵发生故障时，可减少泵的流动阻力[1]。

图1燃油泵2.1燃油泵的种类和特点根据其结构不同，燃油泵可分为离心泵、轴流泵、引射泵。

离心泵是指叶轮排出的液流基本上在与泵轴垂直的面内流动的动力式泵。

其主要特点为：流量大、工作平稳、输出流量和压力均匀、效率较高、气蚀性能较好、重量轻、抗污能力强、可靠性高和适用于高转速等[2]。

轴流泵：靠旋轮叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送的泵。

其主要特点为：流量大、运行平衡性好，稳定、振动小、噪音低、可靠性高、互换性好等优点[3]。

引射泵：通过喷射流体进行动量交换，传递能量实现抽吸混合和输送流体的泵。

其主要特点为：外廓尺寸小、重量轻、寿命长、无活动部件，在油箱中不需引入导线，吸油管可放在油箱的任何地方，方便布置[4]。

电机在航天航空设备中的应用有哪些新进展在当今航天航空领域的快速发展中，电机作为关键的动力和驱动部件，发挥着至关重要的作用。

随着科技的不断进步，电机在航天航空设备中的应用也取得了一系列令人瞩目的新进展。

首先，让我们来了解一下电机在航天航空领域的重要性。

在航天器和航空器中，电机用于驱动各种关键系统，如飞行控制系统、姿态调整系统、推进系统、能源管理系统等。

它们的性能和可靠性直接影响着飞行器的运行安全和任务的成败。

在飞行控制系统中，高精度的电机能够实现对飞行器姿态和方向的精确控制。

传统的电机在精度和响应速度方面已经取得了很大的进步，但新型的无刷直流电机和永磁同步电机凭借其更高的效率、更小的体积和更轻的重量，逐渐成为主流选择。

这些电机能够快速响应控制系统的指令，确保飞行器在复杂的飞行环境中保持稳定。

在姿态调整系统中，电机的作用同样不可小觑。

近年来，出现了一种被称为磁悬浮电机的新技术。

这种电机利用磁力使转子悬浮在空中，消除了机械摩擦，大大提高了电机的效率和寿命。

同时，磁悬浮电机还能够实现更精确的控制，使航天器在太空环境中的姿态调整更加准确和迅速。

推进系统是航天航空领域的核心之一，而电机在其中也有着新的应用突破。

电推进技术作为一种新型的推进方式，正逐渐受到关注。

与传统的化学推进相比，电推进系统具有更高的比冲和更低的燃料消耗。

在电推进系统中，离子发动机和霍尔效应推进器等都依赖于高性能的电机来产生和控制电场和磁场，从而加速离子或带电粒子，产生推力。

这些电机通常需要在高真空、高温和强辐射等极端环境下稳定工作，对电机的材料和制造工艺提出了极高的要求。

在能源管理系统方面，电机也发挥着重要的作用。

随着太阳能技术的不断发展，太阳能电池板在航天器中的应用越来越广泛。

为了提高太阳能的利用效率，需要电机来精确调整太阳能电池板的角度和方向，使其始终对准太阳。

此外，在能源存储和分配过程中，电机驱动的泵和压缩机等设备能够确保能源的高效传输和利用。

航空发动机燃油与控制系统的研究与展望摘要：随着我国航空航天的不断进步,航空发动机技术的发展也不断的提高,燃油和控制系统由原来的简单系统发展到现在的复杂技术, 由原来的液压机械操作发展到现在由全权限数字电子控制(FADEC)进行操作。

原有的军用航空发动机中燃油和控制系统的特点是多变几何控制能力,而现在的FADEC技术将发动机的故障诊断和监视系统归入到发动机的控制系统中。

在航空航天发展速度较快的今天,防喘控制也受到航天专家的重视。

因此,本文将对航空发动机燃油和控制系统的发展进行阐释,为我国的航空航天发展提供理论依据。

关键词：航空发动机燃油与控制系统的研究与展望前言：在航空发动机研制过程中,要经过大量整机试验和科研试飞才能最终确定燃油与控制系统的性能、可靠性和操纵性。

在整机试验和科研试飞中,台面仪表仅显示了发动机状态和告警参数,几乎没有监控显示燃油与控制系统的相关参数。

如果不对燃油与控制系统进行测试改装,在整机试验和科研试飞中则无法预估燃油与控制系统的安全可靠性,也不利于燃油与控制系统的故障排查。

为了降低整机试验和科研试飞的风险,必须加强燃油与控制系统的全面监控,保障试验安全可靠的进行。

一、燃油与控制系统组成燃油与控制系统主要由离心式增压泵、低压燃油滤、燃油调节器、电子控制器、燃滑油散热器、超转放油阀、各类传感器及电缆等附件组成。

航空发动机燃油能在较宽的温度范围内正常供油。

一般要求的外界气温范围为-60 一60℃。

当气温过低时，可能导致燃油滤网上处于悬浮状的水分结冰，而沉积在燃油滤网上将其堵塞，使进入发动机的燃油减少，致使发动机停车现象；当气温过高时，燃油在高温之下也会分解成焦炭，堵塞油路，影响燃油系统正常供油。

要求在设计上减少燃油管道外露，采取余度设计，以保证在某些附件损坏后仍能保持燃油系统正常输油；采取吸油式燃油输油泵以及坠毁自封措施，防止坠毁时燃油外泄起火。

要求燃油系统在发动机处于各种状态都能通过喷嘴或甩油盘在燃烧室中使燃油均匀雾化。