中国飞机进气道与引擎相容性研究达世界先进水平

国产歼-10B战机

飞机进气道流场畸变与发动机工作稳定性

一辆行驶中的汽车，如果发动机出现问题，仅仅会导致汽车无法行驶，而高空中飞行的飞机，如果出现发动机故障，飞机动力不稳定甚至失去动力，很可能会造成机毁人亡的严重事故。因此，发动机被称为飞机的“心脏”，在飞行中必须保持这颗“心脏”稳定、正常的工作，能在各种飞行工况、气象条件、发动机状态下都能保持转子转速稳定、排气温度不超温，能够满足正常飞行所需的推力恒定。

发动机由成千上万个零件组成，各个零件之间必须紧密配合，以空气为工质，重复进行气体压缩、喷油加热、膨胀作功和放热的循环程序，通过该循环程序进行气体动能、燃料热能及机械能之间的相互转换，并保持在发动机内部的气体流动、热力产生与传热、机械力传动等方面的动平衡，可以说飞机发动机是迄今为止人类创造的最复杂的机械装置。飞行中如果发动机任何环节出现问题甚至微小的波动，则可能会牵一发而动全身，影响到整个发动机系统的稳定工作。

影响发动机工作稳定性的因素有多种，可分为发动机内部因素和外部因素两类。外部因素主要为进气道出口流场畸变，导致发动机的风扇进口处产生局部进气攻角、压力及温度的不均匀性而使风扇偏离原有的设计工作点，进而影响甚至打破发动机后续循环过程中气、热、机械力之间的平衡性，影响发动机稳定性，使之出现喘振、叶片振动及涡轮部件超温，甚至导致发动机空中停车，严重威胁着飞行安全。因此，进气道与发动机相容性的研究必须贯彻到飞机和发动机的设计、后续试验及试飞鉴定等整个环节中。

航空界对于飞机进气道流场畸变的研究是一个不断发现、不断探索、不断解决问题的过程。从20世纪50年代至今共经历了进气道出口流场压力畸变、温度畸变及旋流畸变等三个阶段不同类型的研究，不同进气畸变对发动机工作稳定性影响的机理、研究和试验的方法以及对发动机的影响程度是不同的。