“热障涂层新材料、制备技术及性能评价”专题序言

<正>发动机涡轮前燃气温度对航空发动机的推重比(或功重比)有着至关重要的影响。研究表明,在发动机其他参数不变的条件下,涡轮前燃气温度每提高50℃,发动机的推力可增加7%～8%。在推重比8以前的发动机涡轮前燃气温度为1440 K左右,而推重比8发动机的涡轮前燃气温度为1670 K,推重比10的发动机,其涡轮前燃气温度达到了1850 K左右,推重比12发动机的涡轮前燃气温度预计将达到2000K。更高推重比的航空发动机将要求更高     

涡轴发动机燃气涡轮叶片热腐蚀机理分析与改进

目的 提高航空发动机燃气涡轮工作叶片的结构完整性、安全性和可靠性。方法 以某型涡轴发动机燃气涡轮转子叶片热腐蚀案例为研究对象,详细阐述热腐蚀下燃气涡轮转子叶片的结构破坏形式,分析发生热腐蚀部位的分布规律。通过冶金分析方法,研究燃气涡轮转子叶片的热腐蚀-疲劳失效形式。结果 燃气涡轮叶片高摩擦系数的区域在高温燃气的冲刷效应以及热盐腐蚀的作用下,发生表面涂层腐蚀剥落。涂层腐蚀剥落部分的叶片合金基体受到高温燃气的氧化与侵蚀后,形成了热腐蚀坑。腐蚀坑表面的凹凸处出现应力集中,并萌生裂纹,最终引起叶片疲劳断裂。结论 探究了典型腐蚀性物质对燃气涡轮转子叶片的耐高温涂层与镍基合金基体侵蚀与氧化的化学本质,最后针对燃气涡轮转子叶片热腐蚀问题提出了改进建议,可对防范航空涡轴发动机热腐蚀问题提供有益参考。     

航空发动机试车台噪声的治理

飞机发动机是飞机的心脏,而航空发动机试车台又是航空发动机生产、维修,科研中必不可少的实验设备。但是,航空发动机在试验时,又是一个仅次于火箭发射的强噪声源。在发动机喷口附近一米处最大噪声约为149dB(A)。这样强大的噪声,不仅影响工作人员的劳动条件,而且严重影响附近居民的生活环境。     

涡桨飞机VOCs排放特征的质子迁移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)分析

涡轮螺旋桨飞机广泛应用于军事和民用通用航空领域,其发动机排放对区域大气VOCs浓度会产生重要影响,而我国目前几乎没有针对航空涡轮发动机VOCs排放的观测研究.基于此,本研究于2017年9月9日、14日和15日在北京沙河机场停机坪,利用质子迁移反应飞行时间质谱仪（PTR-TOF-MS）对运-12飞机涡轮发动机地面开车过程尾气中16类VOCs的排放开展了观测分析.结果表明,3次排放实验中VOCs的相对组成特征具有很高的一致性,甲醛和异戊二烯是占VOCs总浓度最高的两种物质,占比分别为30%和15%,乙醛、9碳芳香烃、10碳芳香烃和单萜的浓度占比在6%~8%之间,其它10种VOCs每种的占比都低于5%.发动机尾气中的VOCs与甲醛浓度具有很好的线性关系.VOC与甲醛排放量的比值与国外研究结果比较接近的VOCs有甲醇、乙醛和丙酮,比值分别为0.18、0.38和0.16 g·g^-1,而芳香烃类物质与甲醛排放量的比值明显高于国外排放实验的结果.因此,未来有必要开展更多的研究以增进对国内航空发动机VOCs排放的认识.     

机场环境噪声

一、前言自从飞机问世以来,航空噪声问题日益受到人们的重视。特别是出现了功率大、速度快的喷气式飞机以后,飞机噪声越来越大。可以说,在现代,超音速飞机是世界上最严重的噪声源。飞机噪声的主要声源是动力系统和排气系统。对于喷气式飞机来说,主要是由高速气流和周围空气介质混合产生的射流噪声(喷气噪声)。喷气噪声的声功率与喷气流速度的8次方成比例。声功率级可高达130～160分贝,严重污染环境。     

航空噪声对环境影响分析

近年来,由于人们环境意识的增强,航空噪声投诉案件逐年增加,为了了解航空噪声对环境影响程度,通过对飞机起飞、降落、飞行航线噪声污染调查,掌握了航空噪声污染随着飞机架次的增多而增强,根据飞机噪声对周围敏感区域的影响状况,结合实测数据对飞机噪声影响机场周围敏感区域及环境进行分析,掌握飞机噪声污染现状,并提出控制对策的合理化建议.     

环保信息

德研究以“噪”治“噪”德国科学家针对飞机起降时产生的巨大噪声,最近进行了以噪声压制发动机噪声的实验,并取得了良好效果。他们计划在未来10～20年内将飞机的噪音降低50%。研究人员用麦克风接收飞机发动机所产生的巨大噪声,然后把声波相位移动,再将其用微型内置扬声器?..     

飞行航迹对机场噪声的影响分析研究

不同次飞行产生的航迹各不相同,针对飞行航迹对机场周围噪声的影响分析问题,该文结合航迹数据与噪声监测数据,分别基于T检验和方差分析方法,研究分析相同机型及飞行程序产生的不同航迹对机场周围的噪声影响是否存在显著性差异。基于北京首都国际机场噪声监测系统实际记录数据的实验结果表明,相同飞行程序及飞机机型所产生的不同航迹对机场周围的噪声影响存在显著性差异,通过优化航迹减少噪声影响是可行的噪声控制策略。     

发动机压气机转子叶片断裂失效分析

某型航空发动机在长期使用后压气机Ⅲ级转子叶片断裂失效.对叶片表面及断口的宏微观形貌进行了观察和能谱分析,并对叶片的组织和硬度进行了检测.研究结果表明,发动机压气机Ⅲ级转子叶片是在存在严重腐蚀损伤情况下发生的振动高周疲劳断裂,空气中的S,Cl元素导致叶片进气边产生严重的腐蚀损伤,对疲劳裂纹的萌生起着重要的作用.     

某新型航空发动机压气机叶片服役环境适应性研究初探

目的 开展某新型航空发动机压气机叶片服役环境适应性研究,探究压气机叶片服役环境下的耐蚀性及腐蚀萌生周期.方法 采用电化学工作站,开展压气机材料典型环境下标准三电极电化学试验,获取腐蚀电流.结合机场环境谱与当量折算法,利用计算得到的当量折算系数,对机场环境谱进行当量折算,编制模拟该型发动机后续服役环境的仿真加速腐蚀试验环境谱.依据该环境谱,开展压气机叶片试件仿真加速腐蚀试验.结果 在模拟服役环境下的第8个当量腐蚀年限时,新型航空发动机压气机叶片开始出现局部点蚀.随着腐蚀年限的延长,腐蚀损伤程度逐渐加重.结论 在服役环境下,新型航空发动机压气机叶片具有良好的环境适应性,能够满足6～8 a首翻期内的环境适应性要求.     

机场周围飞机噪声测量方法与数据分析

随着我国社会经济的发展,民用航空业也在飞速发展,新建机场和飞行班次在不断增加,部分建成机场也在扩建。而与此同时,受机场飞机噪声影响的区域也在扩大,由此产生的投诉也在增加。不论是环境保护验收监测还是仲裁监测,都需要对机场周围飞机噪声进行监测。随着噪声测量仪器的更新换代,现在测量机场噪声时不必再使用声级记录仪和测量录音机配合声级计测量机场噪声,使得监测与数据分析更加简便。文章从点位布设、监测条件、监测方法、数据分析等方面对机场周围飞机噪声的监测进行了阐述,并提出了建议。     

“航空武器装备结构动力学”专刊序言

飞机作为承载航空武器装备的平台,应该具备良好的结构动力学特性。严酷的振动、噪声和冲击环境可能会使飞机结构损坏、人机功效下降,甚至导致机载设备和武器装备功能失调,危害飞机飞行安全,削减军机战斗力,给部队造成不可挽回的损失。我国在飞机研制和使用中曾多次出现过结构动力学问题,造成了某些型号的研制周期延长,甚至机队停飞。主要原因是当时的飞机结构动力学设计技术体系不够健全,没有足够的技术基础和设计、分析与试验验证技术手段,以保障飞机承受在运行和作战条件下可能出现的振动、噪声和冲击环境,无法满足严酷的使用要求。     

飞机质量变量噪声级的计算

民用飞机在噪声合格审定中,为确保飞机噪声级在要求范围内,必须按照中国民用航空规章36部中的规定进行重复多次的飞行试验。针对民用飞机噪声审定中需要占用较多资源的问题,通过建立噪声级多项式回归模型,可以估算任意给定发动机推力值和飞机重量下的有效感觉噪声级(EPNL)均值及其90%置信区间,并在之前已审定的飞机重量点中,使用线性插值法来计算飞机各个质量变量的噪声级,以达到降低审定成本的目的。以某型号喷气飞机为例,利用该计算方法计算飞机质量变量的噪声级,并与按完整的经典声学噪声审定结果进行对比分析,证明此计算方法的可行性,表明该计算方法能为飞机噪声适航审定提供一定的工程参考价值,达到了降低成本的目的。     

单机寿命监控中飞行时间的确定方法及影响研究

对飞机实际的飞行时间判断正确与否将直接影响到对飞机损伤量的计算。对两种飞行时间确定方法进行了对比,分析表明,通过发动机转速同时结合地速为判断准则,可以更为准确地从飞行参数数据中提取飞行时间。评估了8种机型损伤量的计算结果,对比表明,对于经常使用加力状态起飞的飞机或起降性能一般的飞机来说,飞行时间上的变化会对损伤量的计算值产生较大影响。     

某涡轮风扇发动机试车台的声环境研究

涡轮风扇发动机试车台空气流量大,试车噪声呈宽带强噪声,其中突出的低频域噪声可远距离传播,易造成大范围的环境污染。为掌握某型涡轮风扇发动机在室内试车时的噪声特性,并检验试车台建筑物和各项降噪设备的效果,我们对新建试车台的声环境进行了测量。通过对该试车台内、外环境噪声数据的分析,表明新建试车台的声环境满足了我国有关规范的要求。本次研究工作对今后试车台的声学设计具有重要的借鉴意义。     

航空发动机成附件橡胶件的“积木式”试验设计

在飞机结构"积木式"试验的基础上,提出了针对航空发动机成附件橡胶件元件级、模拟件级、工装级和系统级试样的四级"积木式"试验.明确了各级试验的试验对象、主要任务、试验目的和基本试验思路.提出了在系统级试验的开展中,保证橡胶件的结构状态、安装状态与实际工作情况一致的方法,以及"工况谱"编制的主要内容.将"积木式"试验流程应用到橡胶材料中,为新型航空发动机成附件橡胶件的设计研制提供帮助.     

噪声的污染与治理

环境噪声的研究情况噪声问题,真正成为城市公害之一,作为环境保护科学研究的课题,还是到了60年代后期的事情。这主要有两个原因;一是工业的高度发展,大型钢铁、电力、石油化工和机械加工工业以及造船和飞机制造业的兴起,这些大型企业产生的噪声问题不只局限于车间内部或工厂范围以内,而是影响到几十里以外人们的正常工作与生活;另一个原因是由于交通运输事业的发展,飞机和汽车作为主要的交通与运输工具遍及各城镇,特别是汽车公路分布在整个城市。重型卡车与拖拉机的噪声影响还要大。高层建筑结构向轻薄的方向发展也加强了噪声问题的严重性。喷气发动机试车噪声,飞机起落的噪声,特别是超声速飞行产生的轰声,都是很强的声源。噪声作用的范围达到数十公里,距离飞机场跑道一百公里以外,还会     

生物燃料引领航空业绿色未来

飞机燃油大致有三种：航空汽油、航空煤油、航空柴油。民用客机绝大多数使用航空煤油。因为大型客机要在1万米之上高空飞行。其发动机必须适应高空缺氧、气温气压较低的恶劣环境,而航空煤油具有低温性、安定性、蒸发性、润滑性以及无腐蚀性较好、不易起静电和着火危险性小等特点。     

减轻飞机噪声影响的对策

随着航空事业的迅速发展和喷气式发动机的广泛应用,飞机噪声的危害越来越引起人们的关注。飞机噪声对人的危害主要是,干扰工作、学习,影响睡眠和休息,可以使人耳聋,甚至引起心血管系统、神经系统、消化系统等方面的疾病。飞机噪声还能损坏建筑物与影响     

“高温和超高温结构材料的环境损伤与评价技术研究”专题序言

正高性能飞行器的发展必须有先进发动机与之匹配,现代的航空/航天发动机不仅推力大,而且推重比不断提高。随着发动机推力和效率的提高,发动机的涡轮进口温度需不断提高。未来的航空发动机要求其热端关键部件在1100℃以上的高温和复杂载荷条件下长期可靠使用,因此传统的镍基和钴基高温合金已经不能满足下一代高性能先进发动机的需求。超高音速飞行器与空气的剧烈摩擦产生的热量,会导致鼻锥、机翼前缘、机翼挡板等的温度升高到2000℃左右。密度低、抗烧蚀、导热好、抗热冲击和热震性良好的碳/碳复合材料是最佳的选择,但碳/碳复合材料的主要问题是高温环境下的氧化。