AV140轴流压缩机试车成功我国航空发动机研发又前进了一步
时评/三杉 图/来自网络
我国全球最大工业用AV140轴流压缩机试车成功。该机多项性能指标居于全球工业压缩机领域新高度,达到国际先进水平。
据悉,此次在陕鼓试车成功的AV140超大型轴流压缩机将应用于我国航空发动机高空试验台位的抽气系统领域。
为提升中国航空发动机研制能力,满足中国造大飞机航空动力试验的要求,中国航空工业集团公司在绵阳市小枧镇新建了国际一流的航空城。
为大飞机而建造的航空城主要以高空台试验基地为主业,就是测试飞机发动机高空模拟试验基地为中心。
专家称,“航空发动机是飞机的心脏,中国要干大飞机,要高空台试验能力达到世界第三,就要有世界一流的中国航空发动机试验基地,以满足“中国造”大飞机发动机试验的要求。”
生产试验区,主要由航空发动机试验、燃机研发、航空科技产业园以及相应的设施设备组成,高耸庞大的高空台与其纷繁的配套设施设备交相辉映,蔚为壮观。生产试验区重点建设的高空模拟试车台及其配套气源、电站等设施,可以满足中国各型发动机研制任务需求。
航空发动机的高空试车台到底是什么?长什么样子?为何很多国家都没有,有什么技术难度?
航空发动机的高空试验台大家也许都不太了解。
据公开资料显示:
一、航空发动机的高空试验台的加温器,能够把流量近70千克/秒的空气从常温加温到500°C,加温器运行一天所消耗的天然气相当于一个中小城市(44万户家庭)一天的消耗量。
二、降温装置能够把近50千克/秒的空气从常温降至-70°C,其制冷量足够一个百万人口的城市在夏天人人享受空调。
三、抽气机最大抽气容积流量达到27000立方米/分,如此强大的抽气能力能够在3分钟内将首都体育馆内的空气全部抽空,使其内部形成真空而被外界大气压力压垮。
四、其总装机容量为17万千瓦,高空台试验一天的用电量相当于一个25万人口的小型城市日生活用量。
五、日耗水量相当于一个45万人口的中型城市日生活用水量!
此次我国试车成功的AV140超大型轴流压缩机就是应用于我国航空发动机高空试验台位的抽气系统领域。
航空城投入运营后通过现有试验设备的搬迁和扩容改造,将拥有较为完善的试验设施,形成中国初具规模的航空发动机大型试验研究基地。
高空台关键技术复杂,工作条件要求苛刻。
如高空试验舱——发动机安装在此舱内作试验。舱体长26米,直径4米,其上有圆弧角170°30′,长6米重约16吨的舱盖,舱体上还有若干个防爆窗,舱体上开孔面积约为总面积的30%。高空舱承受0.025大气压的负压至8-9大气压的爆炸压力,前舱进口温度-60℃至250℃。舱内有产生爆炸的充分条件,在设计中必须考虑。产生爆炸时舱内温度可突升至2000℃,压力突升至8-9大气压,因此舱体承受瞬时热冲击载荷。
排气冷却器——发动机在高空舱内做试验时排出大量的将近1800℃的炽热燃气,必须通过排气冷却器冷却到40℃左右才能被抽气机抽出去排入大气。冷却器长60米,最大直径9米,重约1900多吨。
工作条件与高空舱类似,承受0.025大气压的负压,至8-9大气压的爆炸压力。必须在设计中考虑爆炸,以便产生爆炸时,设备可以抗住不致于产生严重破坏。爆炸波在排气系统中传播会迅速地演变为爆震,爆震波传播速度达2000米/秒,压力突升数十倍,是任何结构都抵挡不住的。一旦发生爆震,高空台即被瞬间摧毁,因此,必须采取措施绝对防止爆震的发生,试验台已有可靠的防止措施。
进气加温器——发动机在高空台上做模拟高速飞行试验时,进气需加温至250℃,采用冲天炉间接加温方案,冲天炉可把21千克/秒的空气从100℃很快的加温至500℃。此炉体高14米,烟筒高24米,直径9.5米,以天然气作燃料。高空台用三台这样的冲天炉。
由此可见,中国航空发动机的研制,在快速的进行,我国全球最大工业用AV140轴流压缩机试车成功,预示着航空发动机的研制中的一项重要设备的完成,使航空发动机的成功又接近了一步!