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JT15D涡轮风扇发动机

JT15D是普拉特·惠特尼加拿大公司研制的中等涵道比、小推力涡轮风扇发动机,可供来自小型商业或行政机使用。

  • 中文名 JT15D涡轮风扇发动机
  • 牌 号 JT15D
  • 国 家 加拿大
  • 类 型 涡轮风扇发动机

JT15来自D

  用 途 军用/民用涡扇发动机

  厂 商 普拉特·惠特尼加拿大公司

  生产现状 生产

  装机对象 JT15D-1/1A/1B 赛斯纳"奖状"I。

  JT15D-4/4B/4C/4D 赛斯纳"奖状"II、赛斯纳奖状"S/II、"金刚石"I/IA、S.211、TG-10。

  JT15D-5 T-47A、"比奇喷气"400/40的布局流0A。

  JT15D-5A 赛斯纳"奖状"V。

  J注赶剂始三病务T15D-5B "比奇喷气"400T/T-1A。

  JT15D-5C S.21360百科1A。

  JT15D-5D 赛斯纳"奖状"V超条检钢充困限白负部值级型。

研制情况

  JT15D是普拉特·惠特尼加拿大公司研制的中等涵道比、小推力涡轮风扇发动机,可供小型商业或行政机使用。

  JT15D-1于1966年6月开始设计,19用阿指燃伯证胡娘般站度67年9月23日七助前外进行了首次台架试车,1968年8月在CF-100飞机上开始试飞。那时的发动机为双级高压涡轮与单级低压涡轮,推力为889daN。为满足美国赛斯纳飞机公司的要求,又将发动机推力提高到978daN,同时将双级高压涡轮改为单级,单级低压涡轮改为川怀革袁度双级。这种改型的发动机于196命明令9年初开始台架试车,同年9月15日装于赛斯纳公司的"奖状"飞机上进行第一次飞行试验。1970年7月16日又装在法国的"帆舰"飞机上进行飞行试验,最后于1971年2月28日完成定型试验。

  在JT15D的研制中,宗肥否活联调演分么利用了美国普拉特·惠特尼公司研制JT9D的经验和本公司对高压比离心压气机长期研究的成果。这样不仅使发动机具有先进的水平,而且也使研制周期缩短。从开始设计到第一次台架试车仅用了一年零三个月;从第一次试车到完成定型仅用了三年半的时间。为进一步满足飞机制造商提出的提高发动机推力10%左右逐宗封固满型战的要求,在JT15D-1定决保逐露使婷盟居胞造型之前,该公司即于1970年底开始JT15D-4发动机的改型设计工作。在改型中既增大了推力,又使原结见错烟斯有零部件减少,使D-1与D-4两型发动机有较多的通皇亚用零部件,充分利用了D-1型在试验中所积累的经验。D-4型只在在D-1型风扇后面的低压轴上加了1级轴流压气机,以增大流过核心机的流量。发动机长度相应地增大了101.6mm。

  JT15D为解决在低速和类似的飞行条件下鸟和其他外来物的吸入问题,建立了室内的试验装置,径古培尼安溶零互球伤轻并且进行了发动机运行的小鸟自象获春映兵元名会打吸入试验。试验结妈肥厚渐绝毫特果发现风扇叶片的损坏是惊人的,尤其是在叶中凸台以上的部位。因高马赫数(M数)的设计要求使叶片的进气边很薄,在这一部分叶型的弯度也很小。为了解决这一问题,将风扇叶片进行了加固,叶中凸台一直延伸到叶片前缘,革是企映约卷半示饭并在叶片上部区域再辅以小高度的轴向加强筋。在整台发动机上用近2kg的大鸟作吸入试验时,发现进入离心压气机的一部分鸟体被吸进了线起答乡序结采括管式扩压器。吸入物的能量很大,以致使管式扩压器鱼尾式的出气边破碎,并损坏了压气机的壳体。因此后来将压气机壳体壁面加厚了。

  JT15D高压压气机设计得比较先进。单独使用时单位级离心式增压比可达6,出口切向速度达587m/s。在叶轮出口采用高效率的管式扩压器,因此效率可保持在0.777。

  该发动机有两级风扇涡轮,第1级采用整体铸造。由于风扇涡轮的强度问题不如压气机涡轮严重,工作温度也较低,开始企图对两级风扇涡轮都采用整体铸造加工,然而第2级风扇涡轮的叶片长,轮毂小,给整体铸造带来很大麻烦。为此,进行了大量的试验,包括金相检验、拉伸、蠕变以及疲劳等强度试验和叶轮的破坏试验,结果表明整体铸造能获得很好的材料性能。整体铸造的第1级风扇涡轮与一般加工方法得到的第2级风扇涡轮相比,加工费节省45%。

  D-1/D-1A和D-4型的翻修寿命分别为3500h和3000h。JT15D的主要型别有:

  JT15D-1/1A/1B 首批生产系列,1971年获得适航证。1973年推力提高到978daN。

  JT15D-4B D-4的改型,高空性能较好。

  JT15D-4C D-4的改型,主要差别在于D-4C有维持飞机倒飞的滑油掺混装置和燃油活门电子调节装置。1982年获得合格证。

  JT15D-5 D-4的改型,增大了风扇的增压比和流量,并改进了低压压气机和高压压气机。使巡航推力增加25%,耗油率降低3%。风扇叶片采用了无中间凸台、小展弦比的宽弦设计,而-4型的风扇叶片有二道凸台,高压涡轮叶片和电子燃油调节器也得到了改进。该型别于1977年开始研制,1978年4月第一次飞行,1983年初取得适航证。

  JT15D-5A 风扇和热端部件性能比-5有所改进。

  JT15D-5C JT15D系列的最新型别。滑油系统允许飞机倒飞。

  军用型具有专用的润滑系统,提供反向飞行能力。最近取证的JT15D-5D发动机在技术上又进行了改进。换装了耐磨的铝基凯复龙风扇机匣、整体风扇转子和单晶高压涡轮叶片。

结构

  进 气 口 环形直接进气,用不锈钢整体铸造。无进口导流叶片。薄来自合金钢板焊接成的双

  层进气锥随风扇一起转动。利用压气机放出的热空气防冰。

  风 扇 JT15D-1/360百科4为单级轴流式,有28个钛合金风扇叶片。叶高中间有阻尼凸台与抗

  外物凸肩,前者相互抵紧形成一环,后显措帮底流集凯施者相互间有间隙,JT15D-5采用无凸台的

  宽弦风扇叶片,JT15D-5A采用改进的风扇。风扇机匣均为不锈钢制成。-1型转

  速为15480r/min,-4明燃县/4D型为16860r/min,其余为16540r/min。压比为1.混联措界抓吸右图压5。

  压 气 机 低压压气强复稳花义形留图头阿脸机为1级轴流式,与风扇同少头贵功行苦轴。它也可看作1级辅助增压级南画,不算低压

  压气机。高压压气机为1级离心式,叶轮有16个全长叶片和16个半长叶片。-

  1/1A/接微1B型转速为31120r/min,-4型和-5/5A究损茶知/5B/5C/5F型为31450r/min,-4B/4C/4D

  型为31800r/min。

  燃 烧 室 回流环形。耐热钢外套,镍基合金联焰管。-4型装有12个双油路离心式燃油喷

  嘴,总压恢复系数0.981,燃烧效率0.995。

  涡 轮 轴流式。高压1级,低压2级。高压涡轮有71个非冷却的定向凝固转子叶片。

  低注温会压第1级采用整体铸造,有61个转子叶片;第2级有55个转子叶片。

 分首的传青正它死线六 尾 喷 管 固定面积喷管。尾锥与内涵机匣通过6个支板焊在练简水田照限一起。内、外涵分开排气,不

  进行掺混。

  控制系统 JT15D-1/4/4B/4D/5A为机液式控制。JT15D-4C/5/5C改用JFC118或JFC119电子

  控制系统。

  燃油系统 燃油泵出口压力4480kPa。使用JP-1、JP-4和JP-5燃油。

  滑油系统 综合滑油系统。齿轮泵出口压力552kPa。油箱容积为9.0L。滑油规格为PWA521 II

局新班义举判准亲肉  型,CPW202。

  起动系统 空气涡轮起动机造顶被香怎探或起动发电机。

  点火系统 火花塞点火器。位置在5点和7点时钟位置(从后向前看)。

  支承系统 高压转子由2个轴承支承,离心叶轮前为滚珠轴承,离心叶轮与高压涡轮间为滚

 从挥经学讲我还由让前 棒轴承,低压转子由3个轴承支承,风扇盘后为滚珠轴承,低压涡轮前、后各有

  1滚棒轴承,其中涡轮前滚棒轴承为一中介轴承。

参数

垂受妈稳  起飞推力(daN)

  JT15D-1/1A/1B 979

  -4/4B/4C/4D 1112

  -5/5A/5B 1290

  -5C 1419

  -5D 1290

  最大连续推力(daN)

  JT15D-1/1A/1B 930

  -4/4B/4C/4D 1056

  -5/5A/5B 1290

  -5C 1419

  -5D 1290

  起飞耗油率[kg/(daN·h)]

  JT15D-1/1A/1B 0.551

  -4/4B/4C/4D 0.573

  -5/5A/5B 0.562

  -5C 0.584

  推重比 4.26~4.69

  空气流量(kg/s)

  JT15D-1 31.5

  -1A/-1B 33.3

  -4/-4B/-4C/-4D 35.27

  -5/-5A 37.8

  涵道比

  JT15D-1 3.3

  -1A/-1B 3.3

  -4/-4B/-4C/-4D 2.6

  -5/-5A 2.0

  总增压比

  JT15D-1 7.4

  -1 7.4

  -1A/-1B 7.9

  -4/-4B/-4C/-4D 10.5

  -5/-5A 12.6

  涡轮进口温度(℃)

  JT15D-4 1013

  直径(mm)

  JT15D-1 691

  -4 686

  长度(mm)

  JT15D-1 1506

  -4 1600

  质量(kg)

  JT15D-1 232.5

  -1A/1B 235

  -4 253

  -4B 258

  -4C 261

  -4D 255

  -5/5A 291.5

  -5B 291.7

  -5C 302

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