渦軸8(WZ8)發動機

渦軸8(WZ8)發動機

渦軸8(WZ8)型渦輪軸式噴氣發動機是在法國阿赫耶渦軸發動機的基礎上,由我國南方航空動力機械公司生產的軍民兩用的發動機。 自由渦輪單級軸流式。 減速齒輪採用仿E16NCD13鍛件,經機加工而成。

簡介

渦軸8(WZ8)型渦輪軸式噴氣發動機是在法國阿赫耶渦軸發動機的基礎上,由我國南方航空動力機械公司生產的軍民兩用的發動機。牌號為渦軸8,主要用於直9系列直升機。

裝機對象

WZ8 直9雙發直升機
WZ8A 直9A雙發直升機
WZ8D 直11軍、民兩用單發直升機
WZ8E 直9C艦載反潛雙發直升機

研發歷程

為生產我國2~4t級直升機的動力裝置,我國於1980年向法國711 公司購買了ArrieL1C、1C1渦輪軸發動機生產許可權,引進了該型發動機全套設計圖紙、工藝、冶金、檢測和裝配、試車等技術資料。1981年中國航空技術進出口公司與法國透博梅卡公司(TM)簽訂了阿赫耶系列發動機生產專利轉讓契約,由南方航空動力機械公司按阿赫耶系列發動機全套設計、工藝、冶金和檢測資料生產WZ8系列渦軸發動機。此後,中、法雙方於1992年、1996年兩次延長技術契約,先後引進了阿赫耶1D、1D1、1M、1M(1型發動機的技術專利,成功研製了渦軸8A、渦軸8D、渦軸8E、渦軸8F系列發動機。
阿赫耶渦軸發動機系70年代研製的產品,它採用了許多新設計、新材料和新工藝。為了逐步掌握這些新技術,南方航空動力機械公司對WZ8系列發動機的研製分為兩個階段:第一階段採用法國材料生產。先將TM公司生產的各單元體、排氣段、連線件和法國產附屬檔案裝配成整機,在經過法方檢驗合格的試車台上試車後交付出廠。然後,南方航空動力機械公司用法國材料生產M01(附屬檔案傳動單元體)、M04(自由渦輪單元體)和M05(減速器單元體)3個單元體以及排氣段、連線件和部分附屬檔案,與TM公司生產的M02(軸流壓氣機單元體)和M03(燃氣發生器單元體)以及法國產附屬檔案組裝成整機,經試車後交付。最後,用法國材料生產所有5個單元體、排氣段、連線件和部分附屬檔案,與法國產其餘附屬檔案組裝成整機,並經150h持久試車後交付。第二階段為國產化階段。除了極少數零件之外,所有原材料、毛坯和成、附屬檔案均立足於國內來生產。在國產化過程中,新研製的24種金屬材料、64種非金屬材料及60種鍛、鑄毛坯均通過了國家級或其他級別的評審鑑定,絕大多數國產化成、附屬檔案已通過鑑定或設計定型,整機國產化率目前已達91%。
國產化WZ8A發動機按法方提出的考核大綱進行了2000個典型飛行循環的試車(1000h)及7000次低周疲勞試車;兩台國產化發動機首飛100h後於1992年11月通過了由總參陸航局和航空航天工業部主持的鑑定,投入小批量生產。
在國產化WZ8A發動機研製成功的基礎上,南方航空動力機械公司根據TM公司提供的全套資料,按國產化的原則又研製了WZ8E及WZ8D兩種型別的渦軸發動機,分別於1994年7月及9月通過了法方規定的150h持久試車考核,同時又在試驗器上進行了有關的鑑定試驗。1994年9月,該兩型發動機通過了由中國航空工業總公司主持、分別有海軍及總參陸航局參加的階段性鑑定,於1994年年底裝機首飛。現在多用於直9系列直升機,我國軍用直升機大都配置了此型發動機。

結構系統

壓 氣 機 由1級軸流級和1級離心級組成。跨音速軸流葉輪和超音速離心葉輪均採用TC4鈦合金鍛件經數控切削加工而成,葉片及輪盤為整體式結構。軸流級整流器內、外環及雙排整流葉片精鑄成一整體,離心級徑向及軸向擴壓器為一焊接組件。設計轉速51000r/min,絕熱效率0.782。
燃 燒 室 離心甩油折流式環形。起動噴嘴及低壓高能電嘴裝於燃燒室前部。火焰筒採用鈷基GH188及鎳基GH625合金板材經衝壓焊接而成,內、外壁上用電子束打出13000個直徑0.5~0.6mm小孔從而形成全氣膜冷卻。燃油先經噴射油道內6個孔道進行預分配後進入甩油盤,再經其上12個孔道甩入火焰筒主燃區。由於甩油壓力極高,燃油霧化質量好,故燃燒效率達0.99。總壓恢復係數0.968。
燃氣發生
器 渦 輪 2級軸流式。不冷卻。帶樅樹狀密封型榫頭的第1級轉子葉片為定向凝固鎳基DZ22合金精鑄件,葉身採用低壓等離子噴塗由Ni、Cr、Al、Co、Y、Ta等6種元素組成的塗料以提高其高溫抗氧化性能。嵌入式第2級轉子葉片採用仿NK15CATD精鑄毛坯製成。兩級渦輪盤均採用鎳基GH500鍛件,經機械加工而成。
自由渦輪 單級軸流式。用仿NC13Adbc合金精鑄的轉子葉片通過其樅樹形榫頭嵌入懸臂式自由渦輪盤上。自由渦輪導向器採用鈷基及鎳基的合金板材經衝壓焊接而成。轉速41586r/min。
減 速 器 2級簡單圓柱斜齒輪減速。減速比為0.14428。減速器將自由渦輪轉速41586r/min降至功率軸的轉速6000r/min。減速齒輪採用仿E16NCD13鍛件,經機加工而成。減速機匣採用耐高溫的鑄鋁合金毛坯製成。
附屬檔案傳動
機 匣 通過錐齒輪及圓柱齒輪系傳動各轉動附屬檔案。功率軸前支點置於附屬檔案傳動機匣內。WZ8/WZ8A/WZ8E發動機通過功率軸向前輸出全部軸功率,WZ8D則通過功率軸經自由渦輪到自由渦輪軸向前輸出傳動鏇翼用的功率,同時向後輸出傳動尾槳用的功率。
排氣裝置 簡單擴張式。WZ8及WZ8D排氣裝置軸線均為水平,但長短有別;WZ8A及WZ8E排氣裝置軸線向上翹約30°。 <BR><BR> 控制系統 等自由渦輪轉速調節。機械液壓式燃油控制。
燃油系統 包括裝於直升機上的燃油箱、輔助增壓泵和燃油濾以及裝於發動機上的燃油調節器、超轉放油活門、增壓活門和甩油盤等。供油壓力3432kPa。燃油牌號RP-1和RP-2。
滑油系統 由安裝在直升機上的滑油箱、滑油散熱器、滑油溫度感測器及發動機上安裝的滑油泵、滑油壓力感測器、低壓滑油壓力開關、滑油濾、油濾堵塞指示器、測扭機構及磁堵等組成。供油壓力500kPa。滑油耗量0.2kg/h。
起動系統 包括起動發電機、高能點火器、低壓高能電嘴、起動噴嘴、起動供油電磁活門、起動放油活門和放氣活門等。

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