飞机发动机的毕业论文

题目：空中乘务是飞行安全的重要保证内容提要：一、空中乘务的概念、内容。 二、飞行安全需要解决的空中乘务问题。 三、空中乘务在确保飞行安全中的作用分析。 四、加强空中乘务工作、保证飞行安全的思路。

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中国民用航空学院简称中国民航学院（英文缩写CAUC），是中国民航唯一一所民航学科门类齐全的高等院校，是国内唯一一所交通运输与航空科学技术两 大学科群交叉融合的高等院校，成立于1951年9月，位于天津滨海国际机场，占地103万平方米，分为南北两个校区，现有各类学生10000余人。 中国民航学院始终伴随着中国民航事业的发展而不断前进，为民航和社会培养各类人才3万余名，约占中国民航职工总人数六分之一、工程技术和管理人才的三分之一、专业技术人员一半以上，大批毕业生成为技术业务骨干，许多人走上了各级领导岗位，毕业生遍布海内外，被誉为“中国民航人才的摇篮”。 学校实施了教学工作“五强”计划、教育技术现代化工程、创新人才培养体系和教育教学质量保证体系，面向21世纪，培养德、智、体全面发展，理论知识宽厚、运用开发能力强、作风严实和协作精神良好的高级工程技术和管理人才，教育质量不断提高，人才培养层次日趋合理，办学规模不断扩大。学校下设13个二级学院，即机电工程学院、空中交通管理学院、管理学院、理学院、交通工程学院、计算机科学与技术学院、安全科学与工程学院、人文社会科学学院、继续教育学院、职业技术学院、乘务学院、国际技术学院、教育学院，一个体育工作部，一个基础教学实验中心。现有硕士点7个：通信与信息系统，导航、制导与控制，计算机应用技术，交通运输规划与管理，航空宇航推进理论与工程，飞行器设计，企业管理学，拥有2个国际合作研究生培养项目：航空安全管理（中法合作）、航空MBA（中澳合作）；拥有本科专业23个、高职专业15个和一批民航继续教育专业，涵盖民航各个应用与技术领域。研究生200余人、本科学生7000余人、高职学生2000余人、成人教育本专科学生近2000人，基本形成了多学科、多层次、多形式的办学格局。 学校现有教职工1000余人，其中专任教师500余人。经过多年建设和培养，现拥有一支数量充足、素质精良、结构合理、适应性强、相对稳定、充满活力的师资队伍，具有博士学位和硕士学位的教师230多人，具有高级职称的教师220多人。每年有近1/10的教师赴各民航发达国家学习和考察，国际民航组织专业委员会专家组的中国成员基本来自民航学院，一批中青年后备学术带头人和优秀中青年骨干教师脱颖而出，一些教师成为中国民航技术专家、著名学者。 学校注重发挥科研工作为经济和社会发展服务，为提高教学质量服务的双重作用。拥有航空地面特种设备、空中交通管理、航空运输经济与管理科学三个民航总局科研基地，正在与民航企事业单位联合申报航空维修工程和机场工程民航总局科研基地，重点建设民航机务维修工程、机场工程、软件开发、航空安全、通信与信息处理、人文社科等6个科研基地。12个研究所基本覆盖了全校各个学科，在航空安全研究、飞机选型、飞机和发动机故障诊断分析、空中交通流量管理、航空企业经济效益、民航运输管理、信息工程和计算机应用等一系列重要课题研究上取得了令人瞩目的成果。近几年来，曾获省部级以上科研成果奖93项。近五年来科研经费增长率为154%，科研项目增长率为78%，发表较高水平的学术论文1260多篇，科技著作60多部。学校办有《中国民航学院学报》、《民航教育》两种学术期刊。 学校教学设备先进，拥有达到国内、国际先进水平的价值千万元以上的教学科研实验室4个和18个综合教学实验室。拥有实习飞机19架和30 多种类型的飞机发动机及专用设备。 学校图书馆是以民航科技文献为馆藏特色的综合性、现代化图书馆，建有波音和空客飞机图书资料特藏室。图书馆实行网络型、智能化管理，为中国学术期刊网检索一级站，建有中国学术期刊网镜像站点和万方数据等4个较大型的数据库，基本实现了数字化。 学校担负着民航成人教育和继续教育的主要任务，有6个国际国内培训中心，能够按照中国民航总局和美国联邦航空局的技术规范进行机务维修执照培训，民航机务维修人员资格培训及考试管理中心承担民航机务维修执照的考试和管理工作，国际航协授权学校为国际客货运和危险品运输培训单位，民航总局批准学校具有空管人员、客货代理和空中乘务人员上岗证书培训资格，具有多种机型和发动机的培训及执照考试资格，劳动保障部批准学校具有全国秘书证书培训资格。 学校积极加强与国外的交流与合作，与国际民航组织、国际民航运输协会，欧盟工业委员会、美国联邦航空局、欧洲联合航空局等组织机构，与美国波音公司、普惠发动机公司、英国罗•罗公司、欧洲空中客车公司等著名国际航空企业，与英美法俄澳等国家民航大学和科研机构建立了广泛的交流与合作关系，与国际及港澳台地区间的学术交流日益频繁。中国民航学院是我国第一个国际民航组织“航空培训项目”的正式成员。 学校基础设施完备，环境优美，建有学生文化活动中心、礼堂、游泳池和校园网、电视网、广播网和电信网。学校学术气氛浓厚，学生社团活动丰富多彩，校园文化活动精彩纷呈。大学生艺术团、军乐团等在天津市高校享有盛誉，学校为全国艺术教育先进单位和全国大学生社会实践先进单位。大学生科技活动成绩突出，在天津市和全国的“挑战杯”、数学建模竞赛及大学生英语竞赛等各类活动中均获得了优异成绩。

Motorvehicle suspension on the vehicle suspension system is a very important only does it affect the comfort of the car (ride), but also to otherproperties such as the adoption, as well as the stability of the attachmenthave a significant impact on performance, each of the suspension by the elasticcomponents (buffers), body-oriented (from Chuan And stabilizing role), as wellas shock absorbers (from the role of shock absorption). However, not all of thesuspension must have three components. As long as we can play to the role ofthe three. Vehiclemaintenance for the conservation network 1, flying the classification suspension: on both sides of the wheel mounted on atotal-vehicle-bridge, the train-bridge to fly through the frame and suspension structure is simple and reliable power-but by two rounds ofshock and vibration affecting each other. But also because of the quality offlying non-serious suspension of the poor performance of the buffer, the vibrationof a moving car, the greater the impact. The suspension generally used fortrucks, buses and a number of other ordinary vehicles. (2) independentsuspension: each individual through a set of wheels mounted on the body orsuspension of vehicular bridge, the use of off-Axle, in the middle of a fixedframe or body; such wheel on both sides of the suspension by the shockHubuyingxiang, but due to non-flying than by the quality; buffer with a strongshock absorption capacity, ride comfort. The indicators are better thannon-independent suspension, but the complex structure of the suspension, but italso drive axle, steering system has become complicated. The use of suchsuspension of the following two categories of vehicles. Cars, buses andpassenger vehicles. Can be improved ride comfort, and high speed when drivingthe car to improve stability. Off-road vehicles, military vehicles andmining vehicles. In a bad way and have no say under the circumstances, we canmake sure all the wheels on the ground and contacts to enhance stability anddriving the car attached, to play a speed of the car. for the type of (1) of the leaf spring: the long-range multi-chip andcurvature ranging from the composite plate. After installed at both ends of thenatural upward curve. In addition to the leaf spring with a buffer, there is acertain degree of shock absorption, vertical layout also has a force-oriented,non-independent suspension using most of the leaf spring so flexiblecomponents, save-oriented devices and shock absorbers, simple structure . (2)of the coil spring: only a cushion for the multi-car independent suspension. Inthe absence of damping force and mass functions must also be equipped withspecial shock absorbers and device-oriented. (3) oil and gas spring: a flexiblemedium as a gas, liquid as a medium-power, which not only has a good buffercapacity, also has a role in shock absorption and at the same time frame of ahigh degree of regulation may also be applicable to the use of heavy vehicles andbuses. (4), torsion bar springs; will be made under the torsion bar springsfixed at one end of the frame, on the other side through the arm and connectedto the wheels, and beat at wheel torsion bar the use of reverse deformationplayed the role of buffer, is suitable for independent The use of suspension. use of shock absorber tube shock absorbers, the use of oil in the smallrole to cut energy consumption vibration. Shock absorber and the upper bodyframe or connected with the lower end of the train-bridge connected. Most ofthe trip can be done and the compression of the dual role of the role of flexibility in the independent suspension components, most of them can onlytransfer the vertical loads and can not transmit vertical and horizontal, mustbe a separate device-oriented. As noted, under the arm and vertical, horizontalstabilizer, and so on. suspension: before and after the truckswere non-independentsuspension bridge, some vehicles such as buses and cars and so on, after thebridge is also a non-independent suspension. Each car of the sedan chair byhoisting two independent non-vertical arrangement of the composition of theleaf spring. Leaf spring fixed in the middle of the train-bridge, with thefront end hinged frame or body, the back-end with the frame or body through theear hanging hinged or connected to use of skateboards. Top of the frame with ashock absorber then, with the lower end of the next school Axle. The truck rearaxle and more without shock types of independent suspension, coil spring as the use of flexiblecomponents. Torsion bar springs for the independent suspension is also dividedinto vertical and horizontal torsion torque Cup two-under. Although many of theadvantages of an independent suspension, but the car would turn the system, theDepartment of driving and driving more complicated structure of the of the engine engine performance merits of a direct impact on theperformance of motor vehicles. First, the use of fuel by the differentcategories according to engine fuel, gasoline engine and the engine is dividedinto two major categories of diesel Motor conservation maintenance, gasoline engine small size, lightweight, low prices; good start, when the maximum power of high-speed;work in asmall vibration and noise; suitable for small and medium-sized car inparticular, the use of high-speed deflagration due to the restrictionscan not be too high compression ratio, thermal efficiency and economy are not,such as diesel. Gasoline is a mixture of the main gas pipeline in the form overinto the cylinder, compressed by the end of close to the spark plugs fire. Thedriver to speed up the adoption of the control pedal into the cylinder of thegas mixture to control the load on the engine, known as the volume ofregulation. Gasoline engine’s fuel supply system and ignition system is a gasoline enginefailure on the part of a higher proportion. Gasoline engine emissions ofharmful material composition of carbon monoxide, carbon compounds and nitrogenoxides than diesel, and so on, but with the current electronically controlledfuel injection system and other exhaust gas purification devices, which havegreatly improved. In addition, the gasoline engine’storque characteristics are very suitable for automotive use, can significantlyreduce the labor intensity of the and gasoline engine, diesel engine size, weight, high prices, poor start(especially when the low temperature); work more vibration and noise; easy tooverload when the black smoke. Diesel is characterized by: 1)the absence of the deflagration, as well as restrictions on the needs of thespontaneous combustion of diesel, diesel engine compression ratio high. Thermalefficiency and economy must be better than the gasoline engine. 2)the same power, the diesel engine’s torque, maximum power at the time of low speed, suitable for theuse of the truck. 3)is a mixture of diesel engine cylinder internal form, no inlet throttle, theintake of small resistance. The driver to speed up the adoption of fuelinjection control board, to change the engine load, known as the regulation ofquality, as there is no problem of hypoxia, emissions of hydrocarbons andcarbon monoxide content of less than )In the absence of the ignition system, as well as fuel supply device failurerate low. Therefore, failure to less than diesel gasoline engine. 5)diesel engine torque characteristics are not suitable for car driving cycleneeds, moving the stalls to use frequently, an increase of pilot laborintensity. The main diesel engine for use in medium and heavy vehicles. Second, the number of engine cylinder andarrangement of the engine cylinder displacement equal to the volume of workand. Increasein the number of cylinder engine will not only increase capacity, improve theengine output power, but also to enable the smooth operation of the engine toreduce noise and vibration. Hyundai Motor have adopted multi-cylinder for more than 3-cylinder engine, small trucks, passenger cars andmedium-sized following for more than 4-cylinder engine; medium-sized trucks,large cars and buses for more than 6-cylinder engine; Heavy-Duty Truck Generalof 6-8 cylinder. 6-cylinder engine under a single row multi-cylinder in-linemode; 8-cylinder V-type engines for alignment; some of the cars in order toreduce engine height, length shortened, using V6, V8-type arrangement. Mini-caruse of 3-cylinder engine, most oblique way. In-line engine structure is simpleand cheap. The disadvantage is that a high degree of the engine higher more a way. V-type engines with low height, short length, but thestructure of the complex, more expensive price, suitable for large-scaleengine. Water-cooled engine block using the whole cast. Small engines usedaluminum alloy materials, large-scale multi-engine for the cast iron. Cylinderhead bolts used in a fixed block on the plane, in addition to constitute aclosed cylinder combustion room, into the exhaust, valves are installed, andspark plug valve, and so on. Third,the gasoline engine’sfuel supply 1, the fuel-supply system carburetor gasoline engine fuel supplyline into carburetor and fuel-injection two major categories of carburetor mainoil installations operating principle is: the work of the engine when the outside air Inthe cylinder under the suction air filter to filter through into the the air flow through the pipe section due to the smaller increase in thevelocity and pressure led to the decline in a certain vacuum. Float on theinterior of gasoline in the vacuum from the role of the main inlet into thespray nozzle, the gas emitted by high-speed air currents disperse into mist,known as fogging. And then to oil and oil-film evaporation space in the form ofevaporation, and the airway had mixed into the air mixture into the order to achieve the economy, the main oil loading also uses the air main nozzle at the indoor air, and along with a few scheduled to openaround the through-hole and air the same room. When the throttle openinggradually increases, the air hole gradually connected with the air. Not onlyreduces the vacuum so that the mixture-thinning, the main air nozzle is alsobeneficial to the atomization of gasoline. 2. electronically controlled fuelinjection fuel-supply system carburetor fuel-supply device structure is simple,reliable, cheap, easy maintenance. But the biggest drawback is that it can notbe precisely controlled mixture of concentration, resulting in incompletecombustion, emissions of harmful ingredients, do not meet the stringentrequirements of environmental protection today. In addition, due to theexistence of the pipe so that the air resistance increases. There is also thecylinder uneven distribution of gasoline and easy to produce and Qizu ice andso on. In order to solve these problems, 80 electronically controlled fuelinjection system in the car engine on a wide range of applications more fuel injection system advantages: electronically controlled fuelinjection system (referred to as English EFI) has the following advantages: matter under what conditions and in what conditions the engine canaccurately control the mixture of concentration, To make gasoline burncompletely full. This greatly reduces the emission of harmful components ofcontent, also has an excellent combustion engine of the economy. supply, ignition temperature, such as centralized control, so that the workof the engine performance, increased engine power output, lower fuelconsumption. engine can always operate in a stable condition in a variety of conditionsso that all car drivers in accordance with the requirements of normal traffic. 4. In the absence of pipes, a small airresistance. At the same time, difficult to produce Qizu, to the distribution ofgas cylinder uniform, and so on. The shortcomings of the fuel injection systemis the high cost structure of the complex and difficult to repair, and so on. electronicallycontrolled fuel injection system of classification: 1) by way of testing the air quality into theway traffic density and speed of the way the two categories. 2) by way of fuel injection, the following twocategories. According to the location of the jet, into intake manifold junction(SPI) and the jet intake manifold Department (MPI) are two jet, respectively,also known as single-point and multi-point injection jet. MPI iscurrently widely used in the is currently widely used in theway. Department of gasoline ignition gasoline engine ignition system aregenerally three categories: contact-type ignition system, electronic ignitionsystem, computer-controlled ignition system.车辆悬架系统中的机动车辆悬架系统是一种非常重要的系统。它不仅对乘坐汽车的舒适度有影响，而且对附件的稳定性等其他性能有着显著的影响。每个悬挂的弹性元件(弹簧),是车架(起稳定作用)， 以及减振器的角色(减震)组成然而,并非所有的悬架必须有三个组成部分。只要我们能发挥三个作用。汽车的维护，悬架分类：一 非独立悬架：两侧车轮安装在一根整体式车桥上，车轮连同车桥一起通过框架与车身相连。但这种悬架结构简单，可靠，制造方便，而是由两个轮冲击和振动轮互相影响。在载重汽车上被广泛应用。 但减震器的表现不佳，汽车行进中的震动越大，影响越严重，所以这种悬挂通常被用在卡车、客车和其他的普通车辆。 独立悬架:每个元件通过两侧车轮安装或悬挂在车架上，并且采用断开式车桥。安装了这种减震系统的车轮不易失重飞起，具有强大减震能力的缓冲器更是提供了舒适的乘驾感受。若一侧车轮相对于车架(或车身)的位置发生变化时，另一侧车轮不受影响。这种悬架结构复杂，且车身的平稳性和高速行驶的稳定性较好，因此在轿车和小客车上得到普遍采用。以上指标均优于非独立悬架，但是悬架的结构越复杂，驱动桥和转向系统也就越复杂。使用这种悬架的交通工有以下两种：1汽车和客车等客运车辆：可以提高乘驾舒适度，并且当高速驾驶时能提高稳定性。mining vehicles.越野车，军用车和采矿车。在路况不佳时，可以确保所有的车轮接触地面并提高稳定性，避免汽车起伏，发挥出汽车的速度。二.弹性元件类型：1 钢板弹簧：它是由若干片长方形的钢板组合成的复合板，呈弯曲形。安装在自然向上的曲线两端。此外,钢板弹簧通过减震器起到某种程度的减震、传递垂直载荷的作用。在非独立悬架和导向机构中，也使用钢板弹簧这种弹性元件和减震器这样简单的结构。2螺旋弹簧；只为多汽车独立悬架缓冲，在缺少阻尼力和质量职能的情况下，还必须具备特殊的减震器和导向装置。 3油气弹簧: 使用油液和高压气体作为弹性材料，不仅有很好的减震能力，可以吸收冲击。在同样情况下能够提供更好的调节作用，适用于重型车辆和客车。4扭杆弹簧：汽车车架与车轮用扭杆弹簧，其一端固定在车架上而另一端与车轮连接，车轮上下跳动时扭杆产生扭转变形，靠扭转弹力来吸收振动能量适合独立悬架系统。三.减震器减震筒的使用，油的使用可以切断震动造成的能里损耗。减震器上端与车底架相连，下端与车桥相连。减震器在大部分的行程可以起到压缩的双重作用四.导向机构：独立悬架的弹性元件，大多数只能传递垂直载荷，并不能传递水平载荷，必须是分离的导向机构。如上所述，在力臂和垂直和水平稳定器等。五.非独立悬架：非独立悬架位于卡车的前部和后部，像客车，汽车等一些车辆的后桥也是非独立悬架。每个轿车均由两个独立的非垂直的钢板弹簧构成。钢板弹簧固定在车桥中间,其前后端车架或车身通过耳朵悬铰链或使用滑板连接的。上面的框架用减振器的下端连接轴。车后桥一般无减震器。六 .螺旋弹簧作为弹性元件被用在多种类型的独立悬架。 扭杆弹簧torque Cup two-under.为独立悬架分成纵向和横向扭力矩杯两杆。 虽然独立悬架具有许多优点，但汽车将会通过更复杂的桥结构改进系统，驱动和驾驶。 关键词：发动机的结构发动机的性能对机动车辆的性能有着直接的影响。首先，燃料使用不同类别根据发动机的燃料，分为汽油发动机和柴油发动机。1网络汽车养护维修，汽油发动机体积小，重量轻，价格低；当最大速度运行是，启动好；运行时震动小，噪音小，适合小型和中型汽车，尤其是高速车。由于爆燃的限制，汽油机不可以有过高的压缩比，热效率，而且不如柴油经济。汽油是一种进入气缸中的主要气体管道的混合物，在压缩到接近底部的火花塞时点火。驾驶者加速踩油门时混合气体进入气缸来控制发动机的负载，这是常规。汽油发动机的燃料供给系统和点火系统是发生汽油发动机故障的比例较高的一部分。虽然汽油发动机比柴油排放更多的一氧化碳，碳化合物和氮氧化物等有害物质成分，但是,现在的电控燃油喷射系统和其他废气净化装置却有了很大的改善。但与目前的电控燃油喷射系统和其他尾气净化装置，极大地改善。此外，汽油发动机的扭矩特性非常适用于汽车，可以大大降低司机的劳动强度。2柴油发动机和汽油发动机，柴油发动机的大小，重量，价格高，启动差（尤其是低温时），运行时震动和噪音大; 有黑烟，容易超负荷。柴油发动机机的特点是：1）没有爆燃的限制，但柴油需要自燃，所以柴油发动机压缩比很高。 .热效率和经济性比汽油发动机更好。2）柴油发动机适用于卡车，因为同样的功率，扭矩大，最大功率也大。3）柴油发动机汽缸内的内部是的混合物，没有进油门，小阻力的进气管。 司机.司机加快采用燃油喷射控制板，通过改变发动机负荷，作为规管的质量，因为不存在缺氧问题，碳氢化合物和一氧化碳的排放量低于汽油。4）由于没有点火系统，燃料供应设备故障率低。 因此，不低于汽油发动机。5）柴油发动机扭矩特性并不适用于汽车驾驶循环的需求，移动的摊位，经常使用，是适合飞行员劳动强度的增加。主要适用于中型和重型车辆。第二，发动机缸体及发动机缸体位移量相等的工作。因此，增加汽缸发动机的数量，不仅能增加容量，提高发动机输出功率，而且能够使发动机顺利运作，以减少噪音和振动。现代汽车公司已采用多缸发动机。微型车超过3缸发动机，小卡车，客车和中型以下超过4缸发动机;中型卡车，大型轿车和客车超过6缸发动机;重型卡车一般6-8缸。6缸下单列多缸模式下，8缸V型直列发动机，有些的汽车，为减少发动机的高度，将长度缩短，安装使用V6发动机，V8发动机类型。微型汽车使用3缸发动机，大多是倾斜的。 .在直列发动机结构简单，便宜。 .缺点是，发动机的高度更高，长度更长。更是一个方式。.V型发动机高度低，长度短，但其结构复杂，价格更昂贵，适用于大型发动机。.水冷式发动机缸体采用整体铸造。小型发动机采用铝合金材料，而大型发动机多采用铸铁材料。 and so on.气缸盖螺栓是用在飞机上的固定块，除了构成一个封闭的汽缸燃烧室，进入排气管，阀门和火花塞等。第三，汽油发动机的燃料供应1，燃料供应系统汽化器汽油发动机燃料进入汽化器和燃油喷射器两种主要设备工作原理：发动机工作时，外界空气被吸入空气过滤器，通过过滤器进入气缸。当空气流过管道部分由于较小的增长速度及压力的减少导致了真空。

F100发动机简史1前言由20世纪70年代初期为空中优势战斗机F-l 5发展高性能的发动机起，到90年代为下一代先进战斗机ATF(用于21世纪)即F-22发展推重比为10一级的发动机，历时20余年。其间研制观点(指导思想)有两个大的转变，即从单纯追求性能转变为可靠性、可维修性与性能并重，再转为推行“同期工程”，(或“并行工程”、“一体化制造与发展”工程)。这两大转变，三种指导思想是吸取了发动机研制、外场使用等中积累的经验而总结出来的。以美国普惠公司为例，它从研制第一种推重比为的F100-PW-100(-200)发动机起，到衍生改型的具有高可靠性的F100-PW-220，到发展新一代的、用于F-22的推重比为的F119发动机，长达四分之一世纪多的整个发展过程充分说明了发动机研制观点转变的过程与背景，能代表世界航空发动机发展的趋势。2早期的F100发动机60年代末70年代初，美国普惠公司为准备用于下一个25年的空中优势战斗机F-1 5发展了新一代的高性能发动机，即F100发动机。为满足飞机要求，发动机推重比需达到一级才行。为此，普惠公司将提高发动机性能即推重比作为重点予以保证，也即以提高发动机性能为F00研制的指导思想。在F100的研制、发展中，尽量控制发动机重量而不影响性能，最终达到了目的，使F100成为第一种投入使用的推重比为一级的发动机。当F100的第1个、用于F-1 5的生产型F100-PW-100转入批生产并开始装备美国空军时，与当时其它发动机相比，性能有明显的改进，特别是其跨声／超声条件下的性能有显著的提高。事实上，时至今日，当今在役的战斗机发动机的推重比也仍同等或稍高于30年前F100的推重比。用于F-1 5战斗机的F100-PW-100(装2台)发动机的起飞推力为 kN，F-1 5于1974年11月开始装备美国空军，与-100型推力相等的-200型用于F-1 6战斗机(装1台)，F-16于1978年底开始装备美国空军。F100的性能的确不错，但它的可靠性与耐久性却未能与性能的提高相匹配，F-1 5战斗机装备部队后，在使用中暴露出发动机有许多影响可靠性的严重问题。例如压气机失速，大量涡轮叶片超温、烧伤等，曾使大批F-15战斗机扒地不能起飞，成为困扰美国空军的最棘手问题之一，使美国空军不得不让(GE公司利用用于B-l轰炸机的F101发动机的核心机，发展一种适用于F-1 5，F-1 6的发动机，即F110，形成了由两家发动机公司同时为F-15和F-16提供不同型号发动机的局而，一直沿用至今。F100-PW-100/200出现可靠性不高的原因是多方面的，例如在使用中，由于飞机的要求需来回快速拉、推油门杆，因而使发动机的温度与转速快速变化，造成发动机主要零件应力循环变化多，而当时的军用发动机定型试车仅包含极少循环的耐久试车。因为在70年代初期，标准的定型试车为150h试车，这种试车的目的是考核在最长的稳态时间内发动机在高温下的工作能力，而不是考核多次循环下的工作能力等，因而定型后发动机仍然出现大量故障。当然，主要原因还是由于研制中，单纯追求了高的性能，忽视了可靠性、可维修性和耐久性问题，发动机的设计没有在可靠性，可维修性、成本和可生产性等以及性能等诸方面取得平衡而造成的。3 提高可靠性的F100-PW-220发动机普惠公司从F100-PW-100的发展、使用过程中遇到的问题，吸取了一条很重要的经验，那就是忽视可靠性、可维修性而单纯追求性能的发展先进发动机的道路是行不通的。为了使F100发动机能满足空军既有高的可靠性又有高性能的发动机需要，普惠公司着手对F100进行改进，以提高发动机的可靠性。虽然由1975年到1980年，普惠公司与美国空军在改善F100的可靠性方面做了一些小的改进，但收效不显著。直到1981年，才开始利用先进技术对F1O0进行重大改进，以提高可靠性、耐久性与安全性。这些改进包括：重新设计的“加大寿命的核心机”(ILC)、单晶材料作的涡轮叶片、第一种用于战斗机发动机的全功能数字式电子调节器(FADEc)、齿轮泵作的燃油泵等。此改进型被命名为F100-PW-220，其推力维持100型的即起飞推力为 kN，但重量加大约61KG，也即牺牲了推重比而获得高的可靠性。为考核-220型的耐久性与可靠性，补充进行了三种试验，即4000个TAC循环的加速任务试验(AMT)、高Ma下的耐久性试验与高周疲劳试验。 4 000个TAc循环的加速任务试验(AMT) 加速任务试验AMT试验是以前未曾进行过的，是按飞机的飞行任务剖面，归纳出发动机的任务剖面图，如图1所示。然后按油门杆位置变化情况进行加速模拟试验，即每1个试验循环模拟飞机作战时的油门变化，但时间却大大缩短。用这种试验．模拟发动机在外场使用时，温度与转速的变化以及由此产生的离心负荷与温 度负荷的变化，用以考核发动机低循环疲劳寿命以及在这种多变工况下发动机的可靠性。作为战斗机特别是高性能战斗机的发动机， 就不能按飞机一次起降作为1个循环计。因为在飞机作战中，往往要反复将油门杆从最低位置推到最高位置，或反之。这样，在飞机一次起降中， 零件上应力的变化就不单纯是一种从零到最大再 到零的过程。为此，采用了TAc循环(TAc为总 的积累循环，也称战术空军循环，TAc=总的起飞循环数十l／4全程油门过渡次数，一般，l发动机飞行小时(EFH)=2TAc循环)来计算它们的低循环数。目前，作为战斗机的发动机，需要完成一次4000个TAc循环试验。在F100-PW-220发展试验中，美国空军根据外场使用情况，要求进行一次4000TAc循环的AMT试验，每1个TAc循环的AMT约耗时15min，4000TAc循环AMT约耗时1000 h。若按每架飞机每年使用250 h即500TAC循环，则4 000TAC循环AMT，相当外场使用8年。实际上，F100-PW-220前后共进行了两次4000TAC循环AMT，第1次4000个TAC循环试验中，在90天时间内共试验了953 h，其中全程油门过渡84849次，加力燃烧室点火8254次，加速34551次，相当外场工作九年。试验后，核心机完好无损，于是又进行了第2次4000个TAC循环试验，两次共进行了8191个循环，1826 h，其中全程油门过渡172847次．加力燃烧室点火19308次，发动机加速76738次．相当外场使用18年。两次试验中，由核心机引起的换发率、空中停车率、推力损失率均为0，说明该型发动机达到了提高可靠性的目的。据称这是战斗机用发动机中，第1种通过2次4000个TAC循环试验的发动机。通过这三种考核试验后表明-220型较-100型在可靠性，耐久性方面均得到大幅度提高，而且它在外场不需对发动机的调节系统进行调节(因为它的FADEC具有自调特性)，还取消了对移动油门杆的一些限制，能满足空军的需要，-220型于1985年底正式投产。由于-220型在使用中反映出有较好的可靠性，因此美国空军让普惠公司用-220型的改进措施换装在外场使用的100型上，这种改装的发动机命名为F100-PW-220E。4、 一体化制造与发展、并行工程、同期工程F100发动机由-100型改进到-220型，可靠性得到大大提高，这种用牺牲性能来提高可靠性的措施，得到空军的赞许。这就是航空发动机研制观点的第一改转变，即由单纯追求性能转变为可靠性、可维修性与性能并重，也即所研制的发动机是在可靠性，性能等诸方面得到平 衡的设计。但是，在发展-220型时并不是十全十美，虽然它做到了在可靠性、维修性、耐久性及性能等方面进行平衡，成为一种进行平衡后的设计。但是由于采用一些先进技术，在正式转产时却遇到了麻烦，即在投产的第1年(1986年)中，在组织生产中出现了许多重大难题，结果花了很大力气去克服才使生产工作进行下去，不仅延误了投入使用的时间，而且也增加了额外费用。这是普惠公司在发展一220型中吸取的一个重要教训，即仅由设汁人员参与发展一种新型发动机，特别是在采用许多先进技术时是不够的根据-220的教训，引发了普惠公司在1987年对发动机的研制观点(指导思想)做了一个重大转变，建立了称之为“设计到加工”多功能小组的概念，使得在发动机设计过程中，就吸收 制造、材料、供应和质量等方面的工程人员参与。即在设计之初，就全盘考虑各方面问题，使得在此基础上通过验证的先进发动机，能很快转入牛产，投入使用中去。美国空军在普惠公司这一新思想的基础上，于1990年采用了更为广泛的多功能小组概念，它包括了整个发动机寿命循环中从方案论证到外场支援的各阶段参与工作的各种人员。这种由几十个到百多个的多功能小组参与发动机发展全过程的系统上程称为一体化制造与发展(Intergratcd ProductDevelopment,IPD)工程，其最终目的是让用户能得到一种各方面得到平衡的产品。据普惠 公司称，目前该公司已将IPD概念应用到各种军、民用发动机的研制中。无独有偶，与此同时其他的大公司也做了类似的指导思想转变过程，采用了类似IPD的概念，例如GE公司开展了并行工程()罗.罗公司开展了同期工 程(Simultaneous Engineering,SE).三者名称不一 ，但内容基本是一致的。以并行工程为例，它是由美国国防先进研究计划局(DARPA)主持，GE公司航空发动机部研究发展中心(GE- CRD)进行研究的。他们认为并行工程是一种革命性的工程发展方法，它同时考虑研究、发展、设计、制造与使用的问题，以期在相对较短的时间内，了解在采用高、新技术，先进材料与工艺时对部、组件最终结果的影响，以便快速的获得最优设计，使从方案设计到形成可供使用的产品的周期缩短1/3到1／2，并相应减少研制费用与风险。当然，这项概念更新的研究工作，也是耗资巨大的工程，仅在1988～1992年的初始阶段研究中即投资9300万美元。DARPA除在西弗吉利亚大学建立了一个并行工程研究中心(CERC)外，还由GE公司航空发动机部联合卡内基、梅隆大学，瑞塞勒斯工学院组成联台研究小组，分工合作进行研究，除上述单位外，还有近20个单位参与这项研究、开发工作。IPD或CE、SE不仅在发展先进的军用发动机机采用，在发展新型民用发动机中同样也采用，例如：三大发动机公司为波音公司的波音777双发型客机分别发展的PW4084(普惠)、GE90(GE)和遄达800(罗•罗)发动机中，均采用了IPD等工程。为使波音777在服役之初 即可获得FAA的180minETOPSs(双发客机延程飞行)批准(现行标准是为获得120minETOPS批准．所采片的发动机必须具备：积累的工作时间不少于25万小时，空中停车率低于次/1000h;180minEPOPS的条件是：120minETOPS已有1年经验空中停车率低于次／1 000 h)，三公司分别采用了IPD，CE和SE来提高发动机的可靠性，以达到空中停车率为O的目标，另外，罗•罗公司还将SE用于发展遄达800的称为第二代宽弦夹层结构的风扇叶片与称为第5阶段的燃烧室的发展工作，普惠公司为PW4084研制的空心钛合金宽弦风扇叶片也采用IPI)而使研制工作在不到年的时间完成，如按传统作法则需5 0年时间。当时参与研制该叶片的多功能小组有70余人。GE公司采用CE研制了一种空心的钛合金叶片，其研制周期比按常规程序研制要短60％。5、F100-PW-229发动机美国空军为了进一步提高F-1 5和F-16战斗机的性能，要求提高发动机性能，固而 提出了“改进发动机性能计划”IPE，为此，普惠公司对Fl00发动机做了重大改进，引用了在民用发动机PW-4000上采用的许多先进技术以及其他验证机验证的技术，衍生发展了F100-PW-229。-229型具有-100型的外廊尺寸，保持了-220型高的耐久性与可靠性的水平，但起飞推力却大幅度加大，达到129 kN，约比-220型的大22％，加速性能也有明显改善。表1列出了在各种状态下，两型发动机的性能比较，图3示出了-229与-100，-220加速性的比较。-229型的设计中采用了：增大流量的风扇，第二代电子调节器，流量与性能均较高的压气机，为“用户朋友”(指维修)的外部管路设计等，其中所有改进的部件均在一些技术验证计划中得到验证。例如风扇是作为美国空军发动机型号衍生计划(EMDP)的一部分设计并试验的，已通过4000个TAC循环的耐久性试验，并在NASA的F-1 5上进行过飞行试验，加力燃烧室也属于这项计划的产物。燃烧室与涡轮叶片技术曾在“先进涡轮发动机燃气发生器”ATECG计划及“联合技术验证发动机”JTDE计划的一部分进行过试验。在发展-229型时，普惠吸取了-220型的经验教训，在设计中就采用了“设计到制造”的小组，在设计发展之初就吸收了制造工程师参与，因而在1989年转产时没有遇到太多的问题，与普惠以前的任何发动机相比，它的转产过渡最为平滑。在-229型投产后，F100的改进衍生工作1991年试验了IPE92，其推力达到，6 F119-PW-100发动机新一代发动机F119的发展途径增大推力而保持其可靠性水平)仍在进行，例如1992年试验了IPE94，其推力达到 kN。6、结论与几点看法从F100发动机的发展过程，可以归纳出下述结论：①、广泛采取经过验证的高、新技术并考虑各方面因素而达到的一种平衡没计，是发动机发展的趋势。②、重视以往设计、使用和维修等方面的经验，不断总结、归纳并运用到新研制的发动机中以及对现有发动机进行改进，也是提高发动机性能与可靠性的重要措施。③、航空发动机研制观点(即指导思想)在四分之一世纪多的时间中经历了三种观点、两大转变的过程，即由单纯追求性能转变为可靠性、维修性与性能并重，继而转变为推行一体化制造与发展工程(或并行、同期工程)。同时，还特别重视外场使用、维护的经验，并在设计中予以考虑。④、应重视高、新技术在发动机中应用的开发研究工作，特别要重视高、新技术验证工作，以作为今后发展新机、改进老机的技术储备。⑤、重视国外发展发动机中两次研制观点转变的经验教训，应全面、多方面考虑发动机的发展，不能走“重性(能)轻构”(结构，强度)或“有气无力”仅注视性能而忽视结构强度的发展道路。⑥、目前国外三大航空发动机公可推行一体化制造与发展工程或并行、同期工程，在新的军、民用发动机发展中．已显示出其不可忽视的重要作用，不仅使新发动机具有较高的可靠性、维修性与性能，而且可大大缩短研制周期，大幅度降低全寿命期费用。因此，我们不应忽视这一新鲜事物，在经费有限的条件下，也应采取必要的措施，开展这方面的研究工作，以改变我们的研制方法，从根本上促进我国航空发动机的发展。