[00145672]退役航空涡喷发动机改装关键技术及产业化应用

本项目属于机械技术领域。据测算,国内军民机场各类退役航空涡喷发动机近万台,但绝大多数采用毁形报废处理,资源浪费极其严重。退役发动机经改装后可广泛应用于道面除冰雪、除霾降尘、制剂喷射、消防灭火、隧道排烟等,应用前景广阔。但如果改装设计不当,可能将发动机共同工作状态推向不稳定状态,产生喘振、熄火甚至烧毁发动机的不良后果。针对退役航空涡喷发动机改装再利用的迫切需求,公司联合中国人民解放军空军勤务学院开展了退役航空涡喷发动机改装关键技术攻关及产业化应用,项目已经成功创建了航空涡喷发动机改装多维联合仿真模型,突破了发动机改装7项关键技术,构建了发动机地面试车测控平台,建立了发动机维保、部附件修理、备件低成本制造工艺,研制了4个系列6种型号装备,攻克了退役航空涡喷发动机再利用重大技术难题。 项目主要技术内容：①创建了退役涡喷发动机改装多维联合仿真模型。基于发动机部件Modelica模型和尾喷管CFD数值模拟联合的一维三维联合仿真技术,辅以发动机试验数据修正,建立了模拟涡喷发动机总体性能和尾流流场特性仿真模型,实现了部件共同工作状态匹配的涡喷发动机尾喷管重构型性能与尾流流场特性快速模拟。②突破了退役涡喷发动机改装关键技术。基于模型仿真结果,攻克了涡喷发动机进气结构改造、排气结构改造、尾喷嘴矢量可调、发动机地面起动、漏油收集、智能安全控制与健康管理等6项关键技术。③建立了退役涡喷发动机试验平台与维保工艺。自主研制了退役涡喷发动机台架试验测控平台和数据采集系统,开展了发动机总体性能与矢量喷管性能试验验证,并不断修正完善发动机改装总体设计,制定了退役涡喷发动机部附件深度修理与延寿、备件低成本制造、整机维保与试验等工艺。④首创研制了2种型号狂风吹雪车。首创设计了APU底盘液压自动控制系统、发动机人机界面互动系统、发动机隔音减震平台、吹雪作业可视化管理信息系统等,研制了涡喷-6、7型狂风吹雪车。⑤首创研制了2种型号涡喷驱鸟洒布车。突破了药剂自动配比、药液超细雾化、喷射筒180°平面可调、-10-30°俯仰可调等技术难题,成功研制了涡喷-6、7型驱鸟洒布车,综合作业效能是普通市政喷雾车的8-10倍。⑥首创研制了超音速风洞实验车。以特种厢式半挂车为载体,以4台涡喷-7型飞机发动机为吹风动力装置,配以发动机旋转、俯仰角、举高及控制吹风力装置的控制系统、供油系统、电器仪表系统、安全控制系统等,构建了一个移动式可调可控风场,是国内乃至国际上首台自行式风洞实验装备。⑦首创研制了新式三合一清扫车。利用改装后的航空发动机产生的强气流,通过加装动力输出和转化装置、结构,实现高效清扫、吸扫目的。 本项目共获得授权发明1项、实用新型19项、计算机软件著作权1项,系列化装备已在北京首都机场、空军威海机场、宁沪高速、航天科工四院等100余家单位推广使用,近两年新增销售收入1.66亿元,新增利润3521.64万元。项目的产业化新增50多个就业岗位,项目研究成果为退役涡喷发动机改装及工程化应用奠定了理论基础,提供了技术方法和应用工艺,攻克了退役涡喷发动机工程化应用重大技术难题。项目研发的狂风吹雪车、涡喷驱鸟洒布车、超音速风洞实验车等装备填补了国际、国内市场空白,经济、社会效益巨大。