[00123600]航空發動機機匣件熱氣流載荷試驗技術

本項目以為新一代航空發動機減重設計提供試驗技術為目標,開展了航空發動機機匣件熱氣流載荷（高溫、高氣壓和空間靜力聯合載荷）模擬試驗技術研究,通過所設計的航空發動機機匣件靜、熱和內壓聯合試驗系統實現了對各類機匣件（金屬骨架機匣、RTM工藝/熱壓罐工藝復合材料機匣件等）的熱氣流載荷試驗考核,并通過對各類機匣件的試驗數據和破壞形式的分析,為航空發動機各類機匣件的減重設計提供了有力試驗依據。本項目所解決的關鍵技術問題包括： （1）研制了能夠同時提供高溫,高壓和空間靜力協調加載的航空發動機機匣件熱氣流載荷環境模擬試驗系統,突破了以往采用高安全系數設計結合金屬材料高溫強度性能線性下降等效理論來實現機匣件在常溫下對高溫載荷環境強度模擬考核的限制,實現了對機匣件飛行過程中熱氣流載荷環境的真實模擬考核,為機匣件減重設計提供了考核方法。（實際達到的指標：溫度370±10℃、壓力2.60MPa±5%、靜力加載27通道,靜力精度2‰）。 （2）設計了一套能夠對機匣件施加靜、熱和內壓聯合加載的試驗裝置,解決了機匣件腔內壓力和軸力聯合加載過程中的載荷解耦問題,同時突破了高溫密封方案中全氟醚高溫密封材料330℃密封能力的應用局限,實現了航空發動機機匣件高溫370℃、高壓1.34MPa和空間靜力協調加載的試驗技術。 （3）設計了一套可同時施加溫度、壓力和空間靜力載荷的綜合試驗控制系統,解決了高溫復雜載荷加載過程中密封結構或產品本身少量漏氣時溫度和壓力載荷的動態穩定控制問題,實現了對復合材料機匣件熱氣流載荷模擬考核時高溫復合材料性能下降后密封逐漸失效過程的復材機匣件承載能力的考核。 本試驗技術產出的直接經濟指標： 項試驗技術主要應用在中國燃氣渦輪研究院,中國航發商用航空發動機有限責任公司等研制的某些航空發動機機匣件減重方向的結構優化設計和材料選型試驗中。通過所研發的試驗技術,已累計創造了直接經濟效益為1236.22萬元。