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M53渦輪風扇發動機
來源:互聯網

為了研制一種適合80年代的高速高性能多用途戰斗攻擊機的發動機,SNECMA公司于1967年開始M53的設計。1970年2月M53首次試驗,1973年7月裝在專門改裝的“快帆”空中試車臺上首次試飛,1974年12月又裝在“幻影”F1空中試車臺上首次超音速飛機,馬赫數達1.2,在以后的試飛中馬赫數超過2。1978年3月在“幻影2000戰斗機”2000上首飛,1978年末在“超幻影”4000上首飛。1976年8月M53完成軍方定型試驗,1979年末開始生產。M53的設計目標是:適合高速(M2.5)飛行的高單位推力、輕的重量和結構完整性;低空超音速巡航的耗油率低;可靠性高;結構簡單;維修費用低。截止2001年12月31日,M53發動機共有617臺在世界各地服役,總累積超過93萬飛行小時。M53服役計劃將超過2025年。

簡介

裝機對象

M53-2幻影2000戰斗機原型機。

M53-5“幻影”4000原型機。

M53P2“幻影”2000。

M53-PX2“幻影”2000。

M53采用了阿塔發動機、TF106與TF306發動機的研制技術與經驗。與阿塔9K50發動機相比,在直徑相同情況下,M53的推力提高約1960daN,巡航耗油率降低10~15%,長度縮短約1米。

M53的特點是采用三支點的單轉子結構,與雙轉子結構相比,這種結構雖然性能較差,但零部件少,結構簡單,便于維修。M53采用了大量鈦合金,大大減輕了發動機重量。該發動機共有12個單元體。M53的研制費用約1億多美元。

M53-2早期的原型機。

M53-5在M53-2基礎上的發展型,除加力推力稍增加外,外廓尺寸、重量和設計參數與M53-2基本相同。為改善發動機喘振裕度,對壓氣機葉片、控制系統和渦輪導向器做了改進。

M53-P2M53的進一步改進型。主要改進包括采用先進的低壓壓氣機、改進的渦輪轉子葉片設計、重新設計熱端部件、先進氣膜與對流冷卻。-P2于1981年6月首次臺架試驗,1985年1月開始生產。

M53-PX3型發動機具有高推力、低成本和先進工藝技術。技術改進包括全新的數字電調、渦輪優化設計和可重復工作的加力系統。M53-PX3型發動機將使幻影2000戰斗機保持尖端性能。

結構系統

進氣口環形,帶尖進氣錐,用熱空氣防冰。

風扇3級軸流式。跨音速風扇懸臂支承在前滾棒軸承上。轉子盤-鼓為電子束焊接的整體式結構。轉子葉片無減振凸臺。葉片用鈦合金制造。無進口導流葉片。

壓氣機5級軸流式。等外徑設計。整流葉片不可調,無中間放氣。無進口導流葉片。前3級轉子是電子束焊接的鈦合金整體式結構,后2級是鋼的,用螺栓連接。

燃燒室環形,無煙。6段氣膜冷卻。機加工的氣膜孔徑約2.5~3mm。氣膜孔環與二股氣流進氣段用電子束焊接。有14個預蒸發燃油噴嘴。

渦輪2級軸流式(M53P2為3級)。轉子葉片與導向器葉片為對流冷卻。第1級轉子葉片與導向器葉片有15個通冷空氣的小孔,第2級有8個。

加力燃燒室平行進氣的內外涵氣流混合式。V型火焰穩定器。3圈供油環供油。軸向波紋狀防振屏。隔熱屏有11段圓環和11排氣膜冷卻孔。

尾噴管可調引射噴管。16對調節片和封嚴片由16個作動筒操縱。尾噴管喉部面積變化范圍為2850~5550cm2。

控制系統M53-5采用電氣-機械控制系統,但帶有一臺對全系統都起作用的電子計算機。此外,還有后備系統。當主系統發生故障時,仍可保證主系統和加力系統的工作。M53-P2為全權數字電子控制系統,同時備有應急燃油系統。

燃油系統來自飛機油箱的燃油經增壓泵后,分別進入主燃油泵和加力燃油泵,兩路燃油經過各自的調節器后,分別經各自的燃油總管,進入主燃燒室和加力燃燒室。使用JP-1或JP-4。

滑油系統由齒輪式滑油增壓泵、回油泵、自動斷油指示器、油濾、滑油分配器和散熱器等組成。單發時備有應急滑油系統,在發生故障時可保證發動機可靠工作20min。

起動系統燃氣渦輪起動機。

點火系統主燃燒室有2個高能點火電嘴,火花能量為4J。

技術數據

加力推力(daN)

M5328330

M53-58820

M53-P29500

中間推力(daN)

M53-55440

M53-P26330

加力耗油率[kg/(daN·h)]

M53-52.09

M53-P22.12

中間耗油率[kg/(daN·h)]

M53-50.887

M53-P20.907

推重比

M53-56.12

M53-P26.56

空氣流量(kg/s)

M53-586

M53-P294

涵道比

M53-2,-50.35

M53P20.36

總增壓比

M53-P29.8

渦輪進口溫度(℃)

M53-21200

M53-51230

M53-P21260

直徑(mm)1055

長度(mm)

M53-P25070

M53-54844

質量(kg)

M53-51470

M53-P21478

參考資料 >

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