第+9卷第9期中国民航学院学报Vol!"!No!!+&&!年/月JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAJune"#$"文章编号!,&&,*!&&&#+&&!&&9*&&&/*&9涡轮风扇发动机减推力起飞必要性分析赵廷渝#中国民航飞行学院’四川广汉/,%0&-&摘要!减推力起飞#也称灵活推力起飞&是目前大型)重型民航飞机较为常见的起飞方式(在飞行条件允许的情况下’采用减推力起飞可降低航空公司的运行成本’大大提高发动机使用寿命’有效降低发动机空中停车率’对确保飞行安全具有重要意义(关键词!减推力起飞"涡轮前温度"发动机使用寿命"涡扇发动机中图分类号!;+0!.,0文献标识码!<减小’发动机推力迅速减小(通过对高涵道比涡轮风扇发动机涵道比11地&引言#!’(’"0’,(&&2’!#’+!&面台架节流特性计算机仿真’并利用回归分析法在民用航空运输飞行中’飞机起飞阶段是整对其地面节流特性数据进行分析’,)(当发动机推力个飞行阶段中最关键的环节之一它不仅直接影响(相对值$!在!&!3,&&"范围内’可得到以下关系飞机飞行安全’而且对发动机的工作性能具有重大$!4%$./&!0#,&影响(研究在满足飞机起飞安全性能基础上如何进,"1!0!$!一步降低航空公司运行成本是民航面临的重要课"0’&.$$$*&./&$$5&.6-($5&.(&%!!!!#$&题(减推力起飞是指在一定的起飞条件和飞行环式中为风扇转速相对值%&!为推力!%,’(,&&#"’%&境)满足飞机起飞安全性能前提下’以相对于发动&机正常起飞推力较低推力的起飞方式采用减推力相对值’"7为涡轮前温度相对值(’(,&&$""0’起飞不仅可以延长发动机热端部件寿命有效降’&’’1"0对式#&’式#&求微分’可得到低发动机使用)维护成本’而且可以降低起飞噪音’1,+"0&减小燃油消耗’降低航空公司的运行成本’改善机!(*,#&场周围的环境质量(目前’民航飞机上的高涵道比8’4(%,8%,9涡轮风扇发动机具有较高的推力储备在正常的起"1!+!!!!’8"04&.//’8’*,.+&(’8’:&.6-(8’#(&飞条件和飞行环境下’适当减小发动机起飞推力’当发动机风扇转子转速从地面发动机最大状态转速开始下降和时由式式可即采用减推力起飞是完全必要和可行的’,)(0%/&’#0&’#(&计算出高涵道比涡扇发动机的推力)涡轮前温度减小量的近似值如表所示转速下降对发动机参数的影响’,(,表!高涵道比涡扇发动机的推力)涡轮前温度)随风扇转速减小的减小量由涡轮风扇发动机的地面节流特性’当发动转速减小量推力的减小量涡轮前温度减小量’!(1机转速从最大转速减小时’发动机燃油消耗率随!%,=!’)!"0=)0-.!&0-./&转速下降’涡轮前温度迅速降低’发动机单位推力/,(.,!/-.,/收稿日期!!""!#"##$%"修回日期!!""!#&!#$&基金项目!中国民用航空总局科技基金项目#’$&&()*+,%*,-$.作者简介!赵廷渝%$%/!#&’男’重庆人’副教授’工学硕士’研究方向为发动机控制和民用航空发动机&第!!卷第!期赵廷渝!涡轮风扇发动机减推力起飞必要性分析(程对涡轮叶片蠕变寿命和热疲劳寿命的影响)*+&短"涡轮前温度降低对发动机的航程表示一次飞行循环为./01$中航程表示一次影响飞行循环为"1&民航大型"重型运输机普遍采用的高涵道比涡轮风扇发动机#为了提高发动机推力$涡轮前温度设计较高%涡轮前温度是影响发动机使用性能$特别是热端部件工作的最重要参数&使用中$发动机性能的恶化’耗油率增加(排气温度增加等$如表"所示)主要由发动机性能的衰退引起$高涵道比涡轮风扇发动机的性能衰退与涡轮部件的工作相关性大$如表!所示&以#$%-%&发动机为例$由图+涡轮叶片蠕变和热疲劳寿命于高压涡轮恶化引起的占%!!’%("$涡轮部件的故障也是发动机提前换发的主要原因)*+&从图*可以看出$对中航程飞机$发动机减推力起飞时$若!-降低"."$叶片蠕变寿命提高表!"#$-$发动机使用%&&&’后性能衰减情况!地面起飞巡航热循环寿命提高特别是叶片蠕变寿命状况(.#$".$$8-!"#$7)!!!7"!"#$7*!!!7"明显提高可使发动机性能衰退速度降低有效降发动机性能衰减"20*9"2.*5$$低发动机空中停车率’提高发动机可靠性)(提前表(涡轮风扇发动机’"#)!))性能敏感系数换发率$降低发动机使用维护费用&部件效率降低7+!%&!7"!"#$7,图描述了减推力起飞后对发动机提前换风扇*".2