發(fā)動機構(gòu)造第1章 概述

航空發(fā)動機構(gòu)造

（72學(xué)時）

主講：李書明參考書：《民用航空燃氣渦輪發(fā)動機構(gòu)造與系統(tǒng)》（教材）《噴氣發(fā)動機》—羅?羅公司（參考書）課程介紹課程的重要性：飛行器動力工程專業(yè)的核心主干課程主要先修課程：航空發(fā)動機原理課程主要內(nèi)容：航空發(fā)動機的類型及特點航空發(fā)動機的總體結(jié)構(gòu)主要部件結(jié)構(gòu)主要工作系統(tǒng)的功用、組成和工作原理教材：《民用航空燃氣渦輪發(fā)動機構(gòu)造與系統(tǒng)》參考：《TheJetEngine》—羅?羅公司目錄第1章概述第2章壓氣機第3章燃燒室第4章渦輪第5章排氣裝置第6章附件傳動裝置和減速器目錄第7章發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)第8章控制系統(tǒng)第9章滑油系統(tǒng)第10章起動和點火系統(tǒng)第11章其他系統(tǒng)（空氣、操縱、指示）第12章輔助動力裝置第1章概述第1.1節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機的作用與要求第1.2節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機的基本類型第1.3節(jié)典型航空渦輪風(fēng)扇發(fā)動機第1.4節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機受力分析第1.1節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機的作用與要求1.1.1

航空燃氣渦輪發(fā)動機的作用1.1.2對航空燃氣渦輪發(fā)動機的要求第1.1.1節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機的作用狹義上講航空發(fā)動機是飛機的一個重要部件，為飛機的飛行提供動力（為飛機提供推力，為直升機提供升力）。發(fā)動機工作的可靠性直接影響到飛行的安全，發(fā)動機是飛機的心臟。發(fā)動機的性能好壞對飛行器的性能有較大的影響，對飛行器的發(fā)展起到關(guān)鍵的作用。第1.1.1節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機的作用廣義上講

航空動力技術(shù)也是推動整個航空技術(shù)發(fā)展的源動力。航空動力的作用（飛機的發(fā)明）飛行原理凱利1810年我的發(fā)明惟一無法解決的就是動力問題活塞發(fā)動機戴姆勒1872年載人滑翔機發(fā)明人，德國人李林塔爾：“笨拙的蒸汽機飛機在告訴人們，不要再去飛行了”“飛行者”1號萊特兄弟1903年蒸氣機瓦特1774年蒸氣機瓦特1774年飛行原理凱利1810年活塞發(fā)動機戴姆勒1872年“飛行者”1號萊特兄弟1903年要實現(xiàn)可操縱飛行，發(fā)動機的功重比應(yīng)大于0.125~0.2馬力/千克最先進的蒸汽機的功重比也未超過0.1馬力/千克航空動力的作用（飛機的發(fā)明）航空動力的作用（歷史回顧）

1903年12月17日，美國萊特兄弟發(fā)明了世界上第一架有動力、可操縱、能持續(xù)飛行的飛機－飛行者1號，開創(chuàng)了人類航空新紀元，實現(xiàn)了人類千百年來的飛翔夢想。飛行者1號使用的發(fā)動機四缸、四沖程直排臥式活塞式汽油發(fā)動機液（水）冷壓縮比：4.4長期工作功率約為12馬力，短期可達16馬力凈重64千克，工作重量81千克功重比約為0.148~0.20馬力/千克（飛行者2號、3號達0.2~0.25）戰(zhàn)爭成為航空技術(shù)發(fā)展的原動力

飛機發(fā)明后的幾年，航空僅僅作為一種具有個人色彩的探險活動，發(fā)展緩慢。1908年以后，飛機潛在的軍事價值受到了各國軍方的高度重視。1914-1918年第一次世界

大戰(zhàn)期間，飛機找到了最

初的用武之地，戰(zhàn)爭成為

了航空技術(shù)發(fā)展的原動力。一戰(zhàn)期間各參戰(zhàn)國共生產(chǎn)飛機

18萬架。民用航空的元年一戰(zhàn)后，航空技術(shù)迅速轉(zhuǎn)為民用，1919年8月英法開通了倫敦-巴黎的定期空中客運。隨后的幾家航空公司組建了國際航空運輸協(xié)會（IATA）。真正意義的民用航空開始于1919年。1919年是民用航空的元年。DH-4A英國一戰(zhàn)時的轟炸機，后改裝成民用飛機。起飛重量1575千克飛行速度230千米/小時1臺RR-375馬力發(fā)動機2個座位裝有活塞式發(fā)動機的螺旋槳飛機主宰天空一戰(zhàn)后到二戰(zhàn)前，是民用航空初創(chuàng)并發(fā)展的一段時間。第二次世界大戰(zhàn)（1939-1945）的開始中斷了民航的正常發(fā)展。在兩次世界大戰(zhàn)中，

以活塞式發(fā)動機加

螺旋槳為動力的各

種作戰(zhàn)飛機發(fā)揮了

巨大作用，到二戰(zhàn)

結(jié)束時，以螺旋槳

為動力的飛機的飛

行速度最大達到了

約每小時700公里?；钊桨l(fā)動機+螺旋槳的局限性戰(zhàn)爭的需要，希望飛機飛得更快、更高、更遠。以螺旋槳為動力的飛機，當飛行速度接近音速時（每小時1000公里以上），飛行員會感到他駕駛的飛機如同突然之間撞到一堵墻一樣，速度陡降，機身劇烈抖振，整個飛機

好像要散了架似的，飛行員根本無法控制。1945年6月，英國一架試驗

飛機在飛行速度接近音速時

發(fā)生了嚴重事故，機身破裂，

飛行員喪生。當時一位英國

科學(xué)家說：“音速……像是

面前的一堵障礙墻”，于是

就出現(xiàn)了“音障”這個詞?；钊桨l(fā)動機+螺旋槳的局限性

但是“音障”實際上并不是不可逾越的，一些專家經(jīng)過反復(fù)的研究和試驗后終于弄清了產(chǎn)生“音障”的主要原因：

一方面，飛機在超音速飛行時受到的空氣阻力急驟增大；

另一方面，螺旋漿的效率卻明顯下降?；钊桨l(fā)動機固有的缺陷限制了它在飛機上的進一步發(fā)展：

功率與重量的矛盾

螺旋槳的局限

因此，活塞式發(fā)動機要承擔突破

音障的任務(wù)，就顯得“力不從心”了。噴氣時代的到來

這樣，一種重量輕、推力大的新型動力裝置—噴氣發(fā)動機應(yīng)運而生。德國和英國各自獨立地進行了噴氣發(fā)動機的研制工作。1937年3月，德國亨克爾公司研制的噴氣發(fā)動機首次運轉(zhuǎn)。1939年8月27日，裝這種發(fā)動機的He-178飛機實現(xiàn)了世界上第一次噴氣動力飛行，首次試飛時就達到了700km/h的飛行速度，航空事業(yè)從些開始跨入了噴氣時代。1941年5月15日，英國的第一架噴氣式飛機升空，成為與德國“并駕齊驅(qū)”的噴氣式飛機創(chuàng)始國。突破音速

1945年，美國決定研制一架專門用來突破“音障”的研究飛機。這種飛機命名為“X-1”，因為當時航空噴氣發(fā)動機的技術(shù)水平還不足于突破“音障”，所以機上裝一臺火箭發(fā)動機。1947年10月14日，X-1飛機首次成功

突破“音障”，實現(xiàn)了超音速飛行。1976年，英法聯(lián)合研制的“協(xié)和”式

超音速客機投入使用總結(jié)航空發(fā)展早期，由于缺乏合適的動力，飛機的發(fā)明比以蒸汽機為標志的工業(yè)革命晚了近140年；19世紀末、20世紀初，活塞式發(fā)動機的發(fā)明和應(yīng)用，終于實現(xiàn)了人類的飛天之夢；20世紀前半葉，裝有活塞式發(fā)動機的螺旋槳飛機主宰天空，不僅改變了戰(zhàn)爭模式，也推動了民航事業(yè)的發(fā)展；20世紀40年代，噴氣發(fā)動機的出現(xiàn)，使飛機突破音障，實現(xiàn)了超音速飛行，從此進入噴氣飛行時代；大函道比渦扇發(fā)動機和寬體客機的出現(xiàn)，使得飛機的耗油率大幅度降低，并實現(xiàn)了不著陸越洋飛行；21世紀航空動力技術(shù)呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢，將有可能研制出5~10倍高超音速飛機和空天飛機。航空動力技術(shù)是推動航空技術(shù)快速發(fā)展的源動力綜觀航空發(fā)展的歷史，可以毫不夸張地說，發(fā)動機在航空技術(shù)的發(fā)展過程中起著關(guān)鍵性作用，發(fā)動機是飛機的“心臟”，航空動力技術(shù)是推動航空技術(shù)快速發(fā)展的源動力。航空動力技術(shù)既是制約航空技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”，也是促進航空技術(shù)發(fā)展的“助推器”航空動力技術(shù)是促進飛機和整個航空工業(yè)蓬勃發(fā)展的源動力，在航空技術(shù)發(fā)展過程中起著決定性的關(guān)鍵作用。民用航空發(fā)動機的發(fā)展階段

第1階段：活塞式發(fā)動機第2階段：噴氣發(fā)動機

1949年出現(xiàn)了第一種用渦輪噴氣發(fā)動機“埃汶”為動力的民航客機—彗星號，標志著民用飛機噴氣發(fā)動機時代的到來。第3階段：低函道比（1.5~2.5）渦輪風(fēng)扇發(fā)動機

60年代初的低涵道比(1.5～2.5)渦輪風(fēng)扇發(fā)動機，耗油率為0.07～0.08kg/（N?h），廣泛用于波音-727、-737，DC-9，“三叉戟”等飛機。第4階段：大函道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機

1970年1月22日，裝有4臺涵道比為5.2、推力為193.1kN(19700kgf)的JT9D-3型大涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的大型遠程旅客機波音747-100投入航線使用，標志著民用航空動力進入了全新的大涵道比渦扇發(fā)動機時代。

2001

年美國GE公司為波音-777研制成功GE90-115B高涵道比渦扇發(fā)動機，推力達到5.47×105N(55826kgf)，耗油率下降到0.05kg/（N?h）左右，是當今世界上推力最大的發(fā)動機，被收入吉尼斯世界紀錄中。1.1.2

對航空燃氣渦輪發(fā)動機的要求基本要求

1.性能參數(shù)：主要有推重比和耗油率。

2.可靠性與耐久性。

3.環(huán)保要求：噪聲和排氣污染。不同用途的發(fā)動機，其要求的側(cè)重點也不同

軍用發(fā)動機主要要求推力大、重量輕（高的推重比）、加速性好。民用發(fā)動機對可靠性、經(jīng)濟性和綠色環(huán)保的要求越來越高。第1.2節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機的基本類型1.2.1航空燃氣渦輪發(fā)動機的基本類型1.2.2各類型發(fā)動機的主要特點1.2.3航空燃氣渦輪發(fā)動機的組成1.2.1航空燃氣渦輪發(fā)動機的基本類型航空活塞式發(fā)動機

早期飛機和直升機全部采

用，現(xiàn)基本淘汰航空燃氣渦輪發(fā)動機

20世紀40年代開始使用，目前廣泛采用兩類航空發(fā)動機航空燃氣渦輪發(fā)動機的基本類型1.渦輪噴氣發(fā)動機（簡稱渦噴發(fā)動機）2.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機（簡稱渦扇發(fā)動機）3.渦輪螺旋槳發(fā)動機（簡稱渦槳發(fā)動機）4.渦輪軸發(fā)動機（簡稱渦軸發(fā)動機）5.螺槳風(fēng)扇發(fā)動機（簡稱槳扇發(fā)動機）1.2.2各類型發(fā)動機的主要特點一、渦輪噴氣發(fā)動機（簡稱渦噴發(fā)動機）

渦噴發(fā)動機是20世紀50、60年代應(yīng)用最為廣泛的航空燃氣渦輪發(fā)動機，當時不僅是高速殲擊機的唯一動力，而且也為許多轟炸機、旅客機所采用。國產(chǎn)的殲六、殲七、殲八等殲擊機上，均采用了帶加力燃燒室的渦噴發(fā)動機。主要特點：適用于高速飛行。不需要受速度限制的螺旋槳作為推進器；帶加力燃燒室的渦噴發(fā)動機突破音速。耗油率較高。由于渦噴發(fā)動機的推力是由高速排出高溫燃氣所獲得的，所以在得到推力的同時，有不少由燃料燃燒所獲得的能量以燃氣的動能和熱能的形式排出發(fā)動機，能量損失較大，因此耗油率較高。渦輪噴氣發(fā)動機1.2.2各類型發(fā)動機的主要特點二、渦輪螺旋槳發(fā)動機（簡稱渦槳發(fā)動機）

渦槳發(fā)動機是在渦噴發(fā)動機的基礎(chǔ)上，吸取航空活塞式發(fā)動機的優(yōu)點發(fā)展而來的。20世紀50年代研制的旅客機、運輸機采用渦槳發(fā)動機較多，目前支線用的旅客機仍以渦槳發(fā)動機作為主要動力。主要特點：適用于低、中速飛行。由于渦槳發(fā)動機以直徑較大的螺旋槳作為推進器，飛行速度受到限制，M=0.5～0.7。耗油率低。燃氣中的大部分能量（85%～90%）在動力渦輪中膨脹作工，驅(qū)動螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生大部分拉力，剩下的很少能量（10%～15%）在尾噴管中膨脹，產(chǎn)生一小部分推力。由于排氣能量損失小，推進效率高，所以耗油率低。渦輪螺旋槳發(fā)動機三、渦輪軸發(fā)動機（簡稱渦軸發(fā)動機）

渦軸發(fā)動機是用于直升機上的，基本同于渦槳發(fā)動機，主要區(qū)別一是燃氣發(fā)生器排出的燃氣能量，幾乎全部在動力渦輪中膨脹作工，尾噴管排氣速度較低，幾乎不產(chǎn)生推力；二是輸出軸轉(zhuǎn)速較高。渦軸發(fā)動機也可以作為非航空領(lǐng)域中的動力，如地面發(fā)電機、油泵、水泵等的動力，艦船用的動力等。1.2.2各類型發(fā)動機的主要特點渦輪軸發(fā)動機四、渦輪風(fēng)扇發(fā)動機（簡稱渦扇發(fā)動機）

渦扇發(fā)動機是在雙轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動機的基礎(chǔ)上，吸取渦槳發(fā)動機的優(yōu)點發(fā)展起來的。其性能介于渦噴發(fā)動機和渦槳發(fā)動機之間。渦扇發(fā)動機是目前應(yīng)用最為廣泛的一種。較大型民航機幾乎都采用渦扇發(fā)動機作為動力，帶加力燃燒室的渦扇發(fā)動機則適合作高超音速（M≥2.3）作戰(zhàn)飛機的動力裝置。主要特點：耗油率低、起飛推力大、噪音低、迎風(fēng)面積大。適用于較高的飛行速度，且在很廣的飛行速度范圍內(nèi)，都能滿足推力和經(jīng)濟性的要求。1.2.2各類型發(fā)動機的主要特點渦輪風(fēng)扇發(fā)動機五、螺槳風(fēng)扇發(fā)動機（簡稱槳扇發(fā)動機）

槳扇發(fā)動機是20世紀80年代開始發(fā)展的一種新型節(jié)能發(fā)動機。特點是兼有渦扇與渦槳發(fā)動機兩者的優(yōu)點，即比渦扇發(fā)動機省油，經(jīng)濟性接近渦槳發(fā)動機的水平，又可以接近渦扇發(fā)動機的飛行M數(shù)巡航。1.2.2各類型發(fā)動機的主要特點螺槳風(fēng)扇發(fā)動機1.2.3航空燃氣渦輪發(fā)動機的組成進氣道飛行方向壓氣機燃燒室渦輪尾噴管驅(qū)動軸1.進氣道用來引導(dǎo)足夠數(shù)量的空氣順利進入壓氣機，在飛行速度大于壓氣機進口氣流速度時，還可起到提高空氣壓力的作用（沖壓作用）。進氣道在結(jié)構(gòu)上往往屬于飛機機體的一部分，但在作用上屬于發(fā)動機的組成部分。2.壓氣機用來壓縮空氣，提高空氣壓力。有軸流式壓氣機和離心式壓氣機。3.燃燒室由噴嘴噴出適量燃料，同壓氣機流來的空氣混合，組織燃燒，產(chǎn)生高溫燃氣。4.渦輪在高壓高溫燃氣推動下旋轉(zhuǎn)，帶動壓氣機工作。5.尾噴管高溫高壓燃氣充分膨脹，將部分熱能轉(zhuǎn)換為動能，高速向外噴出，產(chǎn)生反作用推力。6.附件系統(tǒng)保證發(fā)動機和飛機正常工作所必需的附屬系統(tǒng)。前者稱為發(fā)動機附件，如滑油系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、起動和點火系統(tǒng)、操縱和調(diào)節(jié)系統(tǒng)等；后者稱為飛機附件，如液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。1.2.3航空燃氣渦輪發(fā)動機的組成第1.3節(jié)典型航空渦輪風(fēng)扇發(fā)動機1.3.1CFM56渦扇發(fā)動機1.3.2JT9D渦扇發(fā)動機1.3.3PW2037渦扇發(fā)動機1.3.4PW4000渦扇發(fā)動機1.3.5V2500渦扇發(fā)動機1.3.6RB211-535E4渦扇發(fā)動機中國民用航空發(fā)動機現(xiàn)狀高涵道比渦扇發(fā)動機低涵道比渦扇發(fā)動機（JT8D-200）1.3.1CFM56渦扇發(fā)動機CFM公司是由法國斯奈克瑪發(fā)動機公司和美國通用電氣公司各出資一半成立的合資企業(yè)1.3.1CFM56渦扇發(fā)動機CFM公司是由法國斯奈克瑪發(fā)動機公司和美國通用電氣公司各出資一半成立的合資企業(yè)1.3.2JT9D渦扇發(fā)動機普惠發(fā)動機公司1.3.3PW2037渦扇發(fā)動機普惠發(fā)動機公司1.3.4PW4000渦扇發(fā)動機普惠發(fā)動機公司1.3.5V2500渦扇發(fā)動機國際航空發(fā)動機公司（IAE），股東公司有：美國PW；英國RR；日本航空發(fā)動機公司JAZC；聯(lián)邦德國MTU；意大利菲亞特。

主要用于A320系列飛機，與CFM56系列爭奪市場1.3.5V2500渦扇發(fā)動機1.3.6RB211-535E4渦扇發(fā)動機羅爾斯·羅伊斯公司GE90渦輪風(fēng)扇發(fā)動機GE公司GE90渦輪風(fēng)扇發(fā)動機GE公司1.4.1氣體軸向力和發(fā)動機的推力1.4.2氣體力作用于組合件上的扭矩第1.4節(jié)航空燃氣渦輪發(fā)動機受力分析作用在各主要零、組件上的負荷

發(fā)動機工作時，在所有的組合件和零件上都作用著各種負荷。根據(jù)這些負荷的性質(zhì)可以分為以下三類：氣體負荷

氣體在發(fā)動機中流動時，

由于速度、壓力、方向變

化而作用在與其接觸的零、

組件上的力和力矩。質(zhì)量負荷

如零件的重力，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)、零件振動或飛機作機動飛行時在零、組件上產(chǎn)生的慣性力及慣性力矩。溫度負荷

由于零、組件受熱不均，或相鄰各零件材料不同（線膨脹系數(shù)不受同），受熱后膨脹受到約束時而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。1.4.1氣體軸向力和發(fā)動機的推力

發(fā)動機形成氣流通道的各零部件上都作用有氣體力。通道以外，凡與氣體相接觸的零件表面也都作用有氣體力。在此將作用在發(fā)動機機匣外表面上的氣體軸向力計算在飛機的阻力中，由飛機的氣動力計算去考慮，這里只考慮作用在發(fā)動機機匣內(nèi)部的氣體軸向力。軸向力的方向取與發(fā)動機推力相同的方向為正。軸向力的方向+

氣體軸向力的計算可以分為氣體靜力和氣體動力兩部分。氣體靜力

氣體靜力等于所計算截面的氣體壓力和該截面面積的乘積。氣體動力

氣體動力可以按動量方程式間接求出。一、作用在進氣裝置上的氣體軸向力氣體靜力：氣體動力：總的氣體軸向力：二、作用在葉輪上的氣體軸向力p1·F1p1·F1p1·F1pc·Fcpb·Fbpa·Fapa·Fap2·F2p2·F2m(C2-C1)C1C2二、作用在葉輪上的氣體軸向力p1·F1p1·F1p1·F1pc·Fcpb·Fbpa·Fapa·Fap2·F2p2·F2m(C2-C1)C1C2單級渦輪轉(zhuǎn)子總氣體軸向力為：盤后端面上的軸向力盤前在直徑D4到D3之間環(huán)面上的軸向力盤前在直徑D3到D2之間環(huán)面上的軸向力葉片上的氣體軸向力三、發(fā)動機各部件上氣體軸向力的分布及轉(zhuǎn)子軸向力的減荷

根據(jù)上述計算方法，可以計算出各組合件上的氣體軸向力的數(shù)值和方向。各組合件上氣體軸向力的代數(shù)和，就是發(fā)動機的推力。作用于壓氣機轉(zhuǎn)子向前的軸向力：509946N（52000kg）作用于渦輪轉(zhuǎn)子向后的軸向力：226534N（23100kg）一般每個滾珠軸承約可承受9806~19600N（1000~2000kg）的軸向力，因此，每個轉(zhuǎn)子都要采用數(shù)十個軸承，這不僅使發(fā)動機重量增加，在結(jié)構(gòu)上也是難以實現(xiàn)的。為此，在現(xiàn)代大、中型航空燃氣渦輪發(fā)動機的設(shè)計中，必須采取各種措施以減小作用于滾珠軸承上的軸向力，也即減小整臺發(fā)動機轉(zhuǎn)子的軸向力。經(jīng)常采用的減小轉(zhuǎn)子軸向力的方法（或稱減荷措施）將壓氣機轉(zhuǎn)子與渦輪轉(zhuǎn)子作成剛性聯(lián)接或用可以傳遞軸向力的聯(lián)軸器聯(lián)接。

509946-226534=283412N（28900kg）。在軸流式壓氣機最末級輪盤的后方采用封氣裝置限制高壓氣流漏入盤后空腔，并將此腔通過機匣上的定徑孔與大氣相通，這樣就減小了作用在末級盤上的氣體壓力，從而減小了作用于轉(zhuǎn)子上向前的軸向力。

如圖中將B腔通大氣，使盤后空腔的氣體壓力下降至0.13~0.16MPa（1.3~1.6kg／cm2），則壓氣機轉(zhuǎn)子的軸向力可由509946N（52000kg）降到284393N（29000kg）。將壓氣機后級或出口級的高壓氣體引到壓氣機轉(zhuǎn)子第一級輪盤前腔，使作用于第一級輪盤前端面上向后的氣體壓力增大，從而減小作用于轉(zhuǎn)子上向前的軸向力。

如圖中，當高壓氣體引入A腔時，作用于壓氣機轉(zhuǎn)子上向前的軸向力即由284393N（29000kg）降到249089N（25400kg）。當同時采用上述三種減小軸向力的方法時，發(fā)動機轉(zhuǎn)子的軸向力僅為22555N（2300kg），只要用兩個滾珠軸承即可承受。？各組合件上氣體軸向力的代數(shù)和，就是發(fā)動機的推力。采用減荷措施會不會減小發(fā)動機的推力？采用減荷措施，轉(zhuǎn)子軸向力是不是越小越好？

采用減荷措施，轉(zhuǎn)子軸向力是不是越小越好？

由于發(fā)動機的氣流參數(shù)隨著工作狀態(tài)而改變，因此作用在各組合件上的氣體軸向力也隨著飛機飛行狀態(tài)和發(fā)動機的工作狀態(tài)而改變，而且在整個飛行范圍內(nèi)數(shù)值變化很大，所以在采用減荷措施時，不僅要考慮設(shè)計狀態(tài)的轉(zhuǎn)子軸向力滿足要求，還要使各個工作狀態(tài)的軸向力都能符合要求，既不使軸向力過大，超出滾珠軸承所能承受的范圍，又不使軸向力太小或改變方向，以致引起軸承的沖擊或滑蹭損傷。大型、大流量比渦扇發(fā)動機在標準狀態(tài)下轉(zhuǎn)子軸向力分布圖。1.4.2氣體力作用于組合件上的扭矩

氣流在流過發(fā)動機通道中的某些組合件（壓氣機的靜子葉片和工作葉片、渦輪導(dǎo)向葉片和工作葉片，尾噴管的支柱等）時，其方向沿周向發(fā)生變化，因而對發(fā)動機軸線的動量矩有了改變，這說明氣體有扭矩作用于這些組合件。

由氣體動量矩及牛頓第三定律可以求出氣體作用于某些組合件上的扭矩為：——組件進出口處氣流的平均周向分速度——組件進出口處的平均半徑——流過組件的質(zhì)量流量

由上式可以看出，當氣流軸向進入并軸向流出該組件時，即C1u=C2u=0，則作用于該組件的總扭矩為零。

例如，在軸流式壓氣機中，氣流一般軸向流入并軸向流出，雖然氣流流過各級靜子葉片和工作葉片時