[00123600]航空发动机机匣件热气流载荷试验技术

本项目以为新一代航空发动机减重设计提供试验技术为目标,开展了航空发动机机匣件热气流载荷（高温、高气压和空间静力联合载荷）模拟试验技术研究,通过所设计的航空发动机机匣件静、热和内压联合试验系统实现了对各类机匣件（金属骨架机匣、RTM工艺/热压罐工艺复合材料机匣件等）的热气流载荷试验考核,并通过对各类机匣件的试验数据和破坏形式的分析,为航空发动机各类机匣件的减重设计提供了有力试验依据。本项目所解决的关键技术问题包括： （1）研制了能够同时提供高温,高压和空间静力协调加载的航空发动机机匣件热气流载荷环境模拟试验系统,突破了以往采用高安全系数设计结合金属材料高温强度性能线性下降等效理论来实现机匣件在常温下对高温载荷环境强度模拟考核的限制,实现了对机匣件飞行过程中热气流载荷环境的真实模拟考核,为机匣件减重设计提供了考核方法。（实际达到的指标：温度370±10℃、压力2.60MPa±5%、静力加载27通道,静力精度2‰）。 （2）设计了一套能够对机匣件施加静、热和内压联合加载的试验装置,解决了机匣件腔内压力和轴力联合加载过程中的载荷解耦问题,同时突破了高温密封方案中全氟醚高温密封材料330℃密封能力的应用局限,实现了航空发动机机匣件高温370℃、高压1.34MPa和空间静力协调加载的试验技术。 （3）设计了一套可同时施加温度、压力和空间静力载荷的综合试验控制系统,解决了高温复杂载荷加载过程中密封结构或产品本身少量漏气时温度和压力载荷的动态稳定控制问题,实现了对复合材料机匣件热气流载荷模拟考核时高温复合材料性能下降后密封逐渐失效过程的复材机匣件承载能力的考核。 本试验技术产出的直接经济指标： 项试验技术主要应用在中国燃气涡轮研究院,中国航发商用航空发动机有限责任公司等研制的某些航空发动机机匣件减重方向的结构优化设计和材料选型试验中。通过所研发的试验技术,已累计创造了直接经济效益为1236.22万元。