航空发动机涡轮叶片(15)

第2章 WJ5甲型发动机以及涡轮工作叶片折断故障

发动机超转时，一方面涡轮叶片离心力过大，涡轮叶片容易失效；同时，发

动机处于超压状态，超出了发动机的强度，直接威胁发动机的安全工作。所以，发动机一般都有较完善的防超装置。

（3）发动机最大状态连续使用时间不超过规定

发动机在最大状态下工作时，由于涡轮叶片承受的负荷很大，叶片将发生一

种叫“蠕变”的变形，叶片将逐渐伸长。所以应限制发动机最大状态连续使用时间不超过规定。

（4）发动机引气量不要过多

目前，大、中型民航机，发动机引气的主要目的是为空调、飞机发动机防冰

等系统提供气源，其中主要是空调系统。所以，飞行中应防止空调引气量不要过大，否则将会引起EGT温度升高，使涡轮叶片的工作负荷加大。

（5）防止外来物进入发动机

外来物一旦进入发动机，由于发动机转动部件高速旋转，相对动能很大，一

旦碰到叶片上将会产生极大的撞击力，足以损伤叶片。

总之，涡轮叶片断裂是涡轮最主要的故障，它不但会引起发动机振动加剧，

更严重的是会打坏发动机部件，导致发动机着火等后果，进一步发展还将严重威胁飞行安全。所以，我们必须进一步分析涡轮的工作条件，防止涡轮叶片断裂的办法，确保涡轮的安全工作。以下是涡轮的工作条件。

首先，涡轮叶片承受很高的热负荷。为了提高发动机推力，需要尽可能提高

涡轮前温度，炽热的燃气直接与涡轮叶片接触，涡轮叶片需要承受很高的热负荷。由于金属材料的强度随温度的升高而降低，所以，涡轮叶片在高温条件下工作，其材料强度显著降低。

其次，涡轮叶片承受巨大的离心力。要提高发动机推力，需要提高空气流量，

所以必须确保较高的发动机转速。涡轮叶片在较高转速下旋转，叶片要承受巨大的离心力。对发动机而言，涡轮叶片承受的离心力与转速的平方成正比，转速越高，离心力越大。由于叶片承受巨大的离心力，其内部会产生很大的应力，叶片将被拉长。

最后，涡轮叶片承受燃气的交变力。发动机实际工作中，由于受到燃烧室各

燃油喷嘴的喷油量不可能绝对均匀等情形的影响，涡轮前燃气温度和压力的分布

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