小型化多级轴流涡轮喷气发动机结构设计

这款小型化涡轮喷气发动机结构，主要面向小型航空飞行器动力适配场景，可覆盖航模试验、小型无人靶机、微小型巡飞器的动力需求，在结构设计上充分平衡了推重比与整机尺寸的约束，适配小尺寸机身的安装边界。从结构布局来看，采用多级轴流压气机搭配多级涡轮的经典构型，压气机段沿轴向依次布置不同叶型的转子叶片，各级叶片采用差异化的扭角设计，匹配不同转速下的气流进气角，减少气流在叶栅通道内的流动损失，提升压气机段的增压效率。压气机转子与涡轮转子通过中心传动轴刚性连接，工作时高温高压燃气驱动涡轮转子旋转，同步带动前端压气机叶轮持续吸入空气完成压缩循环，整套转子系统的支撑点位沿轴向均匀分布，可降低高速旋转下的轴系挠度，减少运转过程中的振动幅值。燃烧室段采用环形腔室结构，布置在压气机与涡轮之间的过渡段，压缩后的空气进入燃烧室与燃油充分混合燃烧，产生的高温燃气定向导向涡轮段做功，腔室内部的流道做了顺滑过渡处理，避免局部气流滞止形成热点，提升热端部件的工作寿命。整机外壳采用分段式拼接结构，各段机匣通过止口定位配合，既保证了装配时的同轴度要求，也方便后期对压气机叶片、涡轮叶片等易损部件进行检修更换。在安装边界设计上，整机采用轴向对称布局，外部预留的安装支点分布在机匣外侧的加强筋位置，可适配不同角度的安装固定需求，整机径向尺寸控制紧凑，可适配小直径机身的内部安装空间，进气端采用平直进气口设计，可匹配不同构型的进气道转接结构，排气端采用收敛型喷口，可提升排气流速，进一步增大整机推力。在细节设计上，各级叶片的叶根采用燕尾型榫头结构与轮盘连接，保证高速旋转下的连接强度，同时方便单叶片的更换维护，轮盘与中心轴的连接采用过盈配合加键连接的形式，可传递大扭矩载荷，避免高转速下出现连接松动。整套结构在设计时充分考虑了小型化应用场景下的加工工艺性，多数结构件可采用常规机加工艺完成制造，降低了小批量试制的加工难度，同时各转动部件的重量做了针对性优化，在保证结构强度的前提下尽可能降低转子重量，提升整机的推重比表现。