KS-150小型涡喷动力装置结构设计

　　这款小型喷气动力装置的结构设计，核心围绕小推力段航空动力场景的实际需求展开，目前阶段的结构方案可覆盖航模试验、小型无人靶机动力、低空低速试验平台推进等场景的使用需求，设计阶段预留的推力冗余可支撑后续迭代后拓展至轻型载人超轻型飞行器的辅助动力场景。从结构功能拆分来看，装置沿气流轴向依次布置进气扩压段、离心压气机轮、环形燃烧室、涡轮导向器、轴流涡轮段与尾喷收敛段，各段壳体采用法兰边配合精密螺栓实现周向定位，连接位置的止口设计严格控制同轴度公差，避免高速运转下转子系出现偏心振动。

　　压气机段采用三元流设计的闭式离心叶轮，叶片型线经过多轮流场迭代修正，可在每分钟数万转的工作转速下实现较高的压比，兼顾小尺寸下的进气效率与喘振裕度，叶轮与主轴采用过盈配合加端面键的连接形式，可传递大扭矩同时避免高速下的连接松动。燃烧室采用环形蒸发管供油结构，在有限的轴向尺寸内完成油气混合、稳定燃烧与燃气导流，火焰筒壁面设计有多段气膜冷却孔，可控制壁面工作温度在材料耐受范围内，保证长时间工作的结构可靠性。涡轮段采用单级轴流涡轮设计，涡轮叶片与轮盘采用整体铣削成型的结构，减少装配连接带来的强度薄弱点，叶片的叶型设计匹配燃烧室出口的燃气流场，可高效将燃气内能转化为转子旋转的机械能，驱动前端压气机持续工作。

　　从安装边界来看，整机采用法兰边作为主安装接口，前端进气段的法兰可对接不同构型的进气道，后端尾喷段可根据安装需求更换收敛或收敛-扩张喷管，整机的径向最大尺寸集中在压气机机匣与涡轮安装边位置，轴向尺寸经过紧凑化设计，可适配小直径机身的安装空间，安装节的位置设计在整机重心附近的机匣加强肋位置，可承受飞行过程中的过载载荷，避免机匣受力变形影响转子间隙。设计过程中重点控制了转子系的临界转速，通过调整主轴的支撑跨距与轴承选型，让工作转速区间避开临界转速点，前后支撑采用成对配置的高速角接触轴承，润滑方式采用脂润滑预留油雾润滑接口，可适配不同时长的工作需求。

　　机匣各段的连接螺栓采用均匀周向布置，螺栓预紧力经过严格计算，既保证密封面的压紧力避免燃气泄漏，又避免预紧力过大导致机匣薄壁段变形。压气机与涡轮之间的密封采用篦齿密封结构，控制冷却气与燃气的串流，提升整机的工作效率。目前的结构方案已经完成核心转动部件与机匣的配合验证，后续可根据实际试车数据调整叶片型线与燃烧室供油参数，进一步优化推力输出与燃油消耗率，该结构方案也可作为小型燃气轮机的核心机基础，拓展至分布式供能、小型辅助动力单元等场景使用。