摘 要
為了實現中華民族的偉大復興，中國夢•強軍夢戰略目標的完成，本著更好的修理好飛機,保障飛行安全,來實現航修報國,建立強大的人民空軍的願望,本人設計了簡單實用,操作方便的加力擴散器安裝車架,來減少人為的因素差錯的可能性,提高生產效率。
本人閱讀了加力擴散器的大量資料,明晰了擴散器的各個零部件與工藝流程，設計了這個簡單實用的車架。
隨著經濟的不斷髮展,高效率又方便實用的機械越來越受歡迎。
關鍵詞：航修報國;加力擴散器；生產效率;和諧
某型單轉子渦輪噴氣式發動機加力擴散器車架設計
第1章．航空發動機簡介
航空發動機共有3種類型
1.1.1活塞式航空發動機
活塞式航空發動機是早期在飛機或直升機上應用的航空發動機，用於帶動螺旋槳或旋翼。大型活塞式航空發動機的功率可達2500千瓦。後來為功率大、高速效能好的燃氣渦輪發動機所取代。但小功率的活塞式航空發動機仍廣泛地用於輕型飛機、直升機及超輕型飛機。
1.1.2燃氣渦輪發動機
燃氣渦輪發動機這種發動機應用最廣。包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機和渦輪軸發動機，都具有壓氣機、燃燒室和燃氣渦輪。渦輪螺旋槳發動機主要用於時速小於800千米的飛機；渦輪軸發動機主要用作直升機的動力；渦輪風扇發動機主要用於速度更高的飛機；渦輪噴氣發動機主要用於超音速飛機。
1.1.3衝壓發動機
衝壓發動機其特點是無壓氣機和燃氣渦輪，進入燃燒室的空氣利用高速飛行時的衝壓作用增壓。它構造簡單、推力大，特別適用於高速高空飛行。由於不能自行起動和低速下效能欠佳，限制了應用範圍，僅用在導彈和空中發射的靶彈上。
1.2 航空發動機維的發展趨勢
發動機研究和發展工作的特點是技術難度大、耗資多、週期長，發動機對飛機的效能以及飛機研製的成敗和進度有著決定性的影響，而且發動機技術具有良好的軍民兩用特性，對國防和國民經濟有重要意義。
因此，世界上幾個能獨立研製先進航空發動機的國家無不將優先發展航空發動機作為國策，將發動機技術列為國家和國防關鍵技術，給予大量的投資，保證發動機相對獨立地領先發展，並嚴格禁止關鍵技術出口。
一些航空發動機後起工業國家也已制訂了重大的技術發展計劃，試圖建立獨立研製或參與國際合作研製先進航空發動機的能力。為滿足21世紀各種航空器發展的要求，航空發達國家從二十世紀80年代末開始實施新的渦輪發動機技術發展計劃，其目標是到XX～XX年掌握使發動機能力翻番的技術。所取得的階段成果已經成功地用於一些在役發動機的改進改型和新型號研製，目前正處於最終目標的驗證階段。
鑑於計劃的成功實施和發動機對航空發展產生的重要作用，有的國家已經擬訂了進一步的發動機技術發展計劃。新計劃在繼續提高能力的同時更強調降低成本，其目標是從XX年到XX年使以發動機能力（推重比/耗油率）與全壽命期成本之比來度量的經濟承受性提高到10倍。在高超聲速推進方面，重點發展超聲速燃燒衝壓發動機和脈衝爆震波發動機。
其他一些新概念發動機和新能源發動機也在探索之中,如以微機電技術為基礎的微型無人機用超微型渦輪發動機和多電發動機,以及液氫燃料、燃料電池、太陽能和微波能等新能源動力。
目前航空發動機的發展趨勢為發展推重比為15~20的發動機。
我國航空發動機“三步走”的發展戰略：20年攀登三個技術臺階
1.抓緊研製fws-10第三代發動機
2.積極開展推重比10的第四代發動機的研究和發展
3.著手組織推重比12~15的先進航空發動機的基礎研究
第2章．航空發動機加力擴散器
2.1 航空發動機加力燃燒室作用及其構成
2.1.1航空發動機加力燃燒室的作用
飛機在起飛時，為了縮短滑跑距離；飛行中，為了增大平飛速度、上升率和升限，提高飛機的起動效能，以利於掌握空戰中的主動權，都需要發動機提供更大的推力。但是，當發動機處於最大工作狀態後，要繼續增加推力，卻受到發動機轉速和渦輪前燃氣溫度的限制。為了解決這個矛盾，某型單轉子渦輪噴氣式發動機上採用在渦輪後再一次噴入燃料，利用燃氣中剩餘的氧氣進行再一次燃燒的辦法，來增大發動機的推力，改善飛機的機動效能。加力燃燒室就是供發動機加力時，再一次噴入燃料進行燃燒，以增大氣體作功本領的部件。
加力燃燒室與燃燒室的工作過程中，均存在著氣流速度大與穩定燃燒、穩定燃燒與發動機工作安全著兩個矛盾。加力燃燒室與燃燒室相比較，燃料與燃氣的混合、燃燒是在流速更大（達320米/秒），溫度更高（約901°k）和壓力更低（約為1.81公斤/平方釐米）的燃氣（其中有四分之一左右為廢氣）中進行的。為了保障發動機可靠工作，要求在高空加力時能可靠點燃加力燃燒室內的混合氣；能有效的隔熱，以免高溫燃氣損壞其它機件；各組成部分及固定處應當有足夠的強度、剛度。使用中，加力燃燒室的拆裝機會很多，所以，還必須拆裝方便，便於維護。下面，介紹加力燃燒室是如何解決上述問題的。
2.1.2航空發動機加力燃燒室的構成
加力燃燒室由擴散器和主體（也稱殼體）組成。
2.2航空發動機加力擴散器的構成
2.2.1環形擴散器通道
為了保持穩定燃燒必須降低燃氣速度。所以，加力燃燒室進口處的環形通道也做成擴散形。它由外壁、整流錐和整流支板等組成。
外壁為圓錐形，由鎳基合金gh39板料焊成。上面焊有兩條加強肋，以增強外壁的橫向剛性。由於加力燃燒室後面沒有高速轉動的機件，不須引入第二股冷卻氣流降低燃氣出口溫度，因此，氣流不分股。加力時，混合氣在外壁內燃燒，因而外壁的溫度很高，為了減少高溫對機身後段機件的影響，在加強肋外面還包有隔熱罩，引導空氣隔熱，並冷卻外壁。
外壁的前、後端均焊有安裝邊，為拆卸方便，採用快卸環將外壁前端安裝邊與第二級導向器外環後安裝邊相連線。快卸環由上下兩個半環組成（也有整個圓環的形式），用螺栓連線成一個整環，利用錐面將兩安裝邊夾緊。為防止快卸環周向轉動，擴散器前端安裝邊和第二級導向器外環後安裝邊的正上方都有一個缺口。快卸環上的定位螺栓卡在缺口內。快卸環上有三個定位孔，安裝時，左發動機上定位螺栓擰在右邊一個螺孔內（螺孔旁邊刻有“左”字）；右發動機上定位螺栓擰在左邊一個螺孔內（螺孔旁邊刻有“右”字）。快卸環下部固定集油槽，有導管與發動機漏油系統相通，用來將連線處的積油漏至機外。
外壁上有加力預燃室的來氣接頭、高壓導電棒安裝孔、加力輸油圈導管接頭和兩個渦輪後燃氣壓力導管接頭，引出渦輪後燃氣去加力泵的落壓比調節器和壓差感測器，以使它們感受渦輪後燃氣壓力的變化。為了測量排氣溫度，外壁上還有九個熱電偶安裝孔供工廠使用，當發動機安裝在飛機上時，只用其中四個，其餘五個用堵塞堵住。
氣流經過擴散後，速度降低到180米/秒左右。在環形擴散器通道內裝有截錐形整流錐，使整流錐後端通道面積突然增大，氣流在整流錐後面產生強烈的渦輪，有利於穩定燃燒。整流錐前端固定前加力輸油圈，後端固定加力預燃室、後加力輸油圈和火焰穩定器。
整流支板共有五塊，上、下端焊有蓋板，它採用一端固定，一端支援的形式將外壁和整流錐連線在一起。下蓋板前、後開有螺孔，支板靠四個螺釘與整流錐連線；上蓋板上焊有一個圓柱銷，借圓柱銷將整流錐支援在外壁上。整流支板與外壁間留有間隙，以便受熱後沿徑向自由膨脹。在兩塊支板的內腔分別穿過後加力燃油總管、二股氣流導管以及混合氣導管、導電杆。
整流支板不僅用來固定整流錐，還可起整流作用，使燃氣由旋轉運動轉為軸向流動，以減少損失。
2.2.2火焰穩定器
火焰穩定器使燃氣流過後，形成區域性渦流和迴旋區，以利於穩定燃燒。它包括主體和六個傳焰肋，用鎳基合金gh39鈑料製成。穩定器主體借六個傳焰肋焊在安裝邊上，並借安裝邊固定在整流錐後端的支座上。在火焰穩定器上噴塗有一層深綠色高溫磁漆，以免金屬材料直接與高溫燃氣接觸。
2.2.3燃料噴射裝置
由於加力燃燒室進口燃氣速度大，為使燃料有足夠的時間霧化和與燃氣混合，並保證火焰穩定器處有足夠數量的富油混合氣，所以，將燃料噴射裝置分為前後兩個部分，分別由加力燃油總管、輸油圈和加力噴嘴組成。
前輸油圈上有十個加力噴嘴，每個噴嘴傾斜45°角逆著氣流方向噴油，以加速燃料的霧化；後輸油圈上有七個噴嘴，其中五個噴嘴也逆著氣流噴油，另外兩個噴嘴，供加力燃燒室開始工作時，在整流錐後組成區域性富油的混合氣。
前後輸油圈分別由前後燃油總管供油。前後燃油總管通過擴散器外壁，與前輸油圈相連。後燃油總管與引至預燃室的二股氣流導管穿過擴散器外壁，分別於後燃油圈和預燃室相連。後燃油總管與引至預燃室的二股氣流導管與擴散器外壁的相連。為了消除裝配應力和減小工作時的熱應力，在連線處裝有兩個半球形墊。
2.2.4預燃室
發動機在高空加力時，由於加力燃燒室內燃氣壓力降低較多，混合氣點燃條件變差，用電咀直接點燃較困難。為了保障發動機在高空加力時能迅速、可靠點燃混合氣，在加力燃燒室整流錐後部中央還固定有預燃室。
預燃室由內外錐體、內外壁、導流板、電嘴座和噴口等組成。當預先混合好的混合氣通過內外錐體形成的擴散環形通道後，流速降低，並在內錐體後凹面內形成強烈的渦流。導流板在內外壁之間形成二層腔道，來自燃燒室的二股氣流在此腔內流過。二股氣流冷卻內壁後，通過內壁上兩排交錯的16個小孔，進入預燃室進行燃燒。然而，火焰由預燃室噴口噴出，點燃加力燃燒室中的混合氣。
為了保證發動機在高空加力時，能可靠地點燃混合氣，還設有預燃室混合氣供給裝置（或把預燃室混合氣供給裝置與預燃室組合在一起，稱為預燃裝置）。它安裝在壓縮器機匣的上方，由小油箱、電磁活門、節流器和汽化器等組成。
2.3加力擴散器在發動機中的作用和地位
加力擴散器是為燃燒室提供加力的機件，也是發動機重要的部件。為了捍衛共和國領空主權，全殲來犯敵機，要求飛機能夠瞬間加速。故在飛機的燃燒室後新增加力燃燒室保證飛機能瞬間加速，而加力擴散器是加力燃燒室的重要組成部分，所以定時對加力擴散器進行維護和修理是一件必不可少的事情。
第3章. 航空發動機加力擴散器車架設計
3.1 車架設計的基本要求
車架是一種輔助工具。它分為移動型和固定型。移動性的車架便於機動。在飛機制造或維修企業，對車架的環境要求較高，同時工位也比較的大。所以在設計當中必須要考慮到車架的經濟適用、效率和空間佔用大小。
隨著現代企業的不斷改善，工廠的現場管理理念和方法也在不斷改進，6s是一種執行力的企業文化，作用是提高效率，保證質量，使工作環境整潔有序，預防為主，保證安全。鑑於對6s所提出的要求，所以車架應具有以下幾個要求:
1.高效率
2.經濟
3.操作簡單
4.便於維護保養
5.符合人體工程學
3.2 發動機加力擴散器車架的設計方案及選定
（1）“懸掛式”加力擴散器車架
“懸掛式”加力擴散器車架製作簡單，成本低，用於簡單的操作。懸掛式車架一般固定在一個簡單的支架上，加力擴散器在懸掛式車架上非常靈活，但在拆裝時零部件容易掉在地上，而且太過於靈活，在拆裝螺母是不是很方便。
（2）“旋轉式”加力擴散器車架
“旋轉式”加力擴散器車架基本構造是安裝座、螺紋杆和底座。安裝座可以在螺紋杆上水平旋轉，加力擴散器安裝在安裝座上，這樣可以使加力擴散器有一個很穩定的平臺，而且水平方向旋轉很方便，在拆裝時也比較靈活。而且螺紋杆可以調節高度，符合人體工程學，工作人員可以調節舒適的高度，減輕人體疲勞，防止人為差錯。
對於上述的2種設計方案各有優缺點，但綜合考慮方案2較好。故選擇方案2作為設計、製造物件。
3.3 某型單轉子渦噴發動機加力擴散器車架介紹
3.3.1 發動機加力擴散器車架的構造
加力擴散器車架由頂座、螺紋杆、底座三部分組成。
一•車架頂部
車架頂部由
直徑72cm厚1cm的圓餅中間挖去一個直徑40cm厚1cm的圓餅
四個扇餅外環半徑30cm內環半徑20cm厚度1cm
直徑10cm高10cm帶內螺紋的圓柱
利用焊接技術將扇餅焊在圓柱和圓餅上
二•中心螺紋軸
中心軸由
長45cm直徑4cm的圓柱
在頂部前30cm車上螺紋
三•車架底部
車架底部由
兩個半圓垂直相交焊接在直徑10cm高10cm內孔直徑4.2cm的圓柱體
四.裝配圖
3.3.2 發動機加力擴散器車架的工作原理
將發動機加力擴散器從發動機上拆卸下來放在車架上，工作人員可根據自己的舒適度調節車架高度。中心軸上部帶有螺紋可以順時針或者逆時針旋轉車架，避免工作人員來回運動，既減輕工作疲勞又防止工作人員在運動中造成人為差錯。
3.3.3 加力擴散器車架的使用方法及注意事項
將加力擴散器放置在車架頂座上，根據需求旋轉車架調節高度和位置。
注意定期維護保養車架，以免影響裝配質量，防止生鏽。中心軸螺紋與頂座注意加註潤滑油，提高靈活度。
第4章：結語
航空發動機加力擴散器是飛機上一重要附件，能否對其行定期檢查和排故是保證飛行安全的一大重要影響因素，對於加力擴散器的分解和裝配，操作人員應該瞭解分解和裝配的要求、注意事項以及工藝規程，熟練加力擴散器的構造。一個好的車架能夠給操作人員帶來許多方便，但是對於加力擴散器的拆裝還是需要我們操作者來進行，所以在配備了使用方便的車架後，我們還需要仔細、認真的對待航修事業，為我國的航修事業奉獻自己的微薄之力。
致謝
一個月的查閱資料，我結合以前課堂所學知識經過了初期稽核、中期稽核，通過這些我學到了不少的東西。我的動手能力以及獨立思考的能力有了很大的提高，感謝導師周xx老師在教學工作十分繁忙，仍能在百忙之中對本人關懷備至，對本文的選題構架，審稿和定稿工作，給與悉心的指導和幫助，再次也要感謝三年來教我專業技能的專業課老師。
參考文獻
1.航空發動機修理. 周xx主編. 中國人民解放軍空軍裝備部
2.航空維修概論. 李xx主編.空軍航空維修技術學院
3.航空發動機控制. 王xx主編.空軍第二航空學院
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