图3、宽弦风扇叶片能将外来物甩到外涵通道

表3、由于外来物击伤发动机造成的换发率(次/1000EFH)的比较

(投入使用后五年的数据)

获英国女王颁发技术进步奖的罗·罗RB211发动机 设计特点解析

传统的带凸肩叶片由于气流流过凸肩时的分离,不仅导致压力损失,使局部地区效率降低,而且也使气流流通面积减小,如图4所示。

风扇叶片采用宽弦设计后,叶片的刚度、强度大增,抗外物打击能力与抗振动能力均提高很多,不需采用凸肩,提高了风扇效率与流通面积,为发动机带来较好的效果。90年代以后研制的军、民用涡轮风扇发动机均采用了无凸肩的宽弦风扇叶片。

图4、常规带凸肩风扇叶片使气动损失加大、效率降低

风扇叶片燕尾形榫根不像在其他发动机中那样做成直线形的,而是做成基本与叶身相符的圆弧形,相应风扇盘上固定叶片的燕尾形槽也做成圆弧形,这种设计能使在叶片数量一定时,盘直径可以小些,可减小发动机重量与风扇机匣外径,已成为罗·罗公司的一项独特设计,并推广到遄达系列发动机中。后来,在CFM567B发动机中也采用了这种设计。

风扇叶片的包容环是在铝制的、带有增加刚性的凸环与凸肋的圆环上,缠绕几十层由Kevlar织成的条带组成,这种结构包容能力强,重量轻,因而已在罗·罗公司后来发展的发动机如遄达等上采用。包容环内壁中嵌有蜂窝结构的易磨衬套(见图2)。

获英国女王颁发技术进步奖的罗·罗RB211发动机 设计特点解析

风扇出口导向叶片距风扇叶片很远,用以降低两者干扰引起的噪声,这是新型高涵道比涡扇发动机中,常采用的降低风扇噪声的一种有效措施。风扇出口导向叶片还作为承力件将核心部分的负荷外传到风扇机匣上,叶片由钛合金做成空心的,空腔中填有轻质的减振材料。来源：航空之家