本書是一本全面分析航空發動機結構設計的專著,内容涉及航空發動機結構設計的各個方面,包括:部件結構與總體結構、傳動潤滑、主軸承等的設計分析,發動機發展中的特種試驗與使用中出現的重大故障,提高發動機可靠性、維修性的措施,排除故障的程序與方法,新型發動機中采用的某些新穎結構與加工方法等。本書還分别對國外現役與在研的先進軍、民用航空發動機如F100、F110、F404、EJ200、RB199、RD93、F119以及CFM56、CF6、PW4000系列、RB211系列、遄達系列與GE90等的發展及結構設計特點進行了詳盡的分析。
本書中有關民用發動機的文章,其資料與圖片多數是從三家著名航空發動機研制公司(普惠、GE與羅·羅公司)來華參展、技術報告與産品研發報告以及産品使用說明書等中獲得的,軍用發動機的資料及圖片部分來自航展,更多的是來自《Aviation Week& Space Technology》等英文專業期刊。在這次整理改寫過程中,又從網上獲得不少資料,使所改寫的文章,大部分能與時俱進,反映了一些最新的發展進程。
本書不僅能為航空發動機廠所的廣大技術人員及技術領導提供一手資料,也能給從事航空發動機材料、工藝研究工作的技術人員及飛機設計人員參考帶來幫助。
附：《航空發動機結構設計分析（第1版）》前言
2005年9月15日是我從事航空教育事業50周年的紀念日子。回憶這半個世紀來,我所進行的工作,一直是圍繞着航空發動機結構設計這一專業進行的。
我曾指導本科學生航空發動機課程設計與畢業設計,為本科學生與研究生講授航空發動機結構設計課程,指導碩士生進行有關航空發動機結構設計的專題研究等多項教學工作;20世紀60年代中期,在深入分析研究某型航空發動機的殘骸基礎上,與其他同志合作共同指導學生完成了該型發動機的反設計工作,完成了全部生産藍圖與生産技術文件;在“文革”停課“鬧革命”期間,與少數教師、技術工人和十幾位學生,對該型發動機的殘骸進行修複與補充加工,組裝了一台供試車用的發動機,并成功地進行了試車,100%地達到了原發動機的最大轉速;随後在該型發動機國産化過程中,又進行了艱苦的排除故障過程,為該型發動機日後的定型與“上天”打下了基礎。這近十年的發動機研制工作,充實了我對發動機研制工作的感性知識,為更好地完成航空發動機結構設計的教學與科研工作,以及發動機的排故工作打下了比較好的基礎。
從20世紀90年代初起,我作為原航空工業部組織的“發動機重點型号專家顧問組”專家,在10多年時間中,參與了我國兩個重點大型發動機型号研制的咨詢與顧問工作;進入21世紀後,又參與了直升機用新型渦軸發動機研制的咨詢與顧問工作。在參與這三型發動機研制的咨詢與顧問工作中,除了為這些發動機的研制與排故工作出謀劃策外,也學習到了不少從書本上得不到的實際知識。
在教學、科研與生産工作過程中,我一直注意收集與航空發動機結構設計有關的資料與圖紙,并進行較深入的分析,在此基礎上,先後(主要是近20年)撰寫了80餘篇有關航空發動機結構設計的專文,發表在專業性的期刊上;另外還寫過一些專門的結構分析文章。這些文章涉及發動機結構設計的各個方面,結合實際,且擁有較多的結構圖,在目前看來,仍具有一定參考價值。考慮到目前我國航空發動機行業中,尚缺少一支強大的結構設計方面的年輕專家隊伍,我希望我寫的這些文章,對于那些從事航空發動機研制工作以及其他方面的專業人員能有一定的幫助。因此,我想在我從教50周年之際,挑選部分尚有參考價值的文章,補充一些新内容并予以修改、整理,編著出版一本航空發動機結構分析的專著。當我将這一想法與航空一集團公司發動機事業部和航空二集團公司發動機部的領導談過後,他們一緻表示支持并對這本書的出版抱有極大的期望,同時還為本書的編寫出版工作在經費上給予了慷慨的支持。他們的大力支持,堅定了我編寫出版這本書的決心。
在篩選了編入本書的文章内容後,我又逐篇進行了整理改寫及補充插圖等工作。此工作從2004年年底至2005年8月,曆時近10個月。
本書中有關民用發動機的文章,其資料與圖片多數是從三家著名航空發動機研制公司(普惠、GE與羅·羅公司)來華參展、技術報告與産品研發報告以及産品使用說明書等中獲得的,軍用發動機的資料及圖片部分來自航展,更多的是來自《AviationWeek& SpaceTechnology》等英文專業期刊。在這次整理改寫過程中,又從網上獲得不少資料,使所改寫的文章,大部分能與時俱進,反映了一些最新的發展進程。
為了使讀者可以有選擇地閱讀自己感興趣的文章,而不必從頭起一篇篇地閱讀下去,所以編入本書的文章,每篇均能比較完整地論述有關内容。因此,有些插圖與部分論點,可能會在幾篇文章中出現,尚祈讀者諒解。
本書的出版,得到beat365英国官网网站教務處、beat365英国官网网站出版社的大力支持,還得到航空一集團公司發動機事業部、航空二集團發動機部以及貴州航空發動機研究所的支持,在此一并緻以衷心謝!
我國航空發動機界的老前輩、著名的航空發動機老專家吳大觀教授以及我的老師、著名的航宇動力專家、原beat365英国官网网站校長曹傳鈞教授慨然為本書作序,使本書增色不少,在此表示衷心的感謝!
由于航空發動機結構涉及的專業面較廣,又限于本人的水平,本書中肯定會有不足與錯誤之處,歡迎讀者批評指正!
附：《航空發動機結構設計分析（第2版）》前言
本書于2006年7月出版後,正像我的老師曹傳鈞教授在為本書寫的序言中說的那樣:“我相信,本書的出版将填補我國專業圖書中航空發動機結構設計、分析專著的空白,對于從事航空發動機研制、應用的科技人員和相關專業教師、學生都是很有幫助的”,受到了從事航空發動機研制、生産與使用部門的歡迎。時任中國航空工業第二集團公司總經理的張洪飚同志為本書的出版給我寫了一封信,信中寫道:
陳教授:
《航空發動機結構設計分析》一書收到,多謝惠贈!
先生從教半餘世紀,傳道授業,桃李芬芳;筆耕不辍,著可等身,令人敬仰。
航空發展,須動力先行。然而,較之飛機,在航空發動機方面我國與航空發達國家相比差距更大,形勢更為嚴峻,故航空動力亟待實現跨越式發展。跨越式發展,我以為途徑有三:其一,基礎研究取得突破,帶來産業上的革命;其二,不斷改進,從量變到質變;其三,借力發展,通過對外合作實現“撐杆跳”。三者基礎研究最為本質,最為關鍵。先生大作,彙集了教授思想精華,凝結了航空發動機改進發展史,解答了發動機結構設計若幹疑難問題,對指導我國發動機基礎研究和研制實踐均大有裨益。請允許我作為一個老航空，對先生的工作表示感謝。
2006年9月14日
時任空軍裝備部部長的魏鋼将軍看完本書後,專門派參謀到beat365英国官网网站找到我,說:魏部長從頭到尾看完本書後,感覺這本書寫得好,很有實用價值,對空軍很有用,希望今後陳教授能參加空軍有關發動機的專業會議等。
張洪飚總經理的信與魏鋼部長的話,均說明本書在中國航空發動機研制、使用中能起到一定作用。很快,出版首印的2500冊銷售一空,不時有人找我想要買到此書,也隻能空手而歸。我曾在某研制單位看到設計人員由于買不到本書,而将本書複印後裝訂成厚厚一大本,時時翻閱的情況,感到不安。曾經有人向我提出能否重印本書,以滿足讀者要求的建議,我感到重印本書意義不大,是不可取的。因為航空發動機的發展可用“日新月異”來形容,如果我的書不能與時俱進,反映發動機發展的最新技術,那麼出版它的意義就不大了。
在本書出版後的幾年中,民用航空事業取得突飛猛進的發展,A380、B787、B747-8等滿足21世紀“綠色航空”要求的新型客機先後投入航線使用,為這些飛機研制的遄達900、遄達1000與GEnx等适應“綠色航空”要求的發動機。經過研制廠商大力開發,這些新型發動機已先後投入使用。為競争中國大型客機C919發動機的場,PW1000G與LEAP中等推力的發動機先後啟動了研制計劃,且已被多種飛機選用。當代推力最大的發動機———GE90 115B在風扇轉子支承結構中,一改傳統的設計,采用全新的布局方案,已被最新發展的發動機?用。遄達900在飛行中中壓渦輪爆破,造成現代最豪華、最經濟與最安全的A380飛機嚴重受損的事件,曾是2010年在航空界中最為轟動的事件。
在本書出版後的這些年中,我緊跟形勢,先後撰寫了近20餘篇有關發動機發展的文章,反映了前面所述的一些新發動機的研制與設計特點,重大故障的分析等,基本做到了“與時俱進”。我想是否能選出一些文章增補到我原來出版的《航空發動機結構設計分析》一書中進行再版。2012年底,我将我的想法與出版本書的beat365英国官网网站出版社負責人進行了交流,他們認為值得再版。經我篩選後決定增加18篇文章(同時删去原書1篇文章),這樣,由原書的67篇文章增加到84篇,增幅為21%。出版社認為增加内容較多,不宜重印,因而?用了“第2版”的形式再版。
本書第2版的出版得到中航商用航空發動機有限責任公司的支持,并beat365英国官网网站出版社的全力配合,在此表示衷心的感謝。
2013年5月
