科研部门

轻型动力实验室

  研究领域

  以先进轻型动力技术研发及系统集成为主线,开展航空发动机的基础研究、关键技术研发、系统集成创新及新产品研制。

  研究方向

  轻型航空发动机总体性能与总体结构设计;高负荷高效率宽裕度压气机流动机理及设计;高温升/低污染/宽工作范围燃烧室燃烧组织方法与设计;综合考虑气动性能、冷却特性和可靠性的涡轮设计技术;航空发动机结构强度与可靠性设计技术;航空发动机控制系统设计与容错控制技术;航空发动机试验与测试技术;轻型航空发动机整机集成与关键技术验证。

  人员组成

  现有研究人员117人,其中正高级岗位人员10人,副高级岗位人员22人;在站博士后5人,在读研究生46人。

  2020年项目情况

  2020年度在研项目50余项,新争取各类科研项目18项,其中包括“两机”专项基础研究项目及课题13项,中国科学院重点部署项目1项,中国科学院战略性先导科技专项课题1项,横向项目3项。结题并通过验收项目11项(包括探索项目、预先研究项目、中国科学院仪器研制项目等)。

  2020年工作进展与主要成果

  轻型航空发动机整机集成:轻型涡扇发动机方面,基于发动机试验数据,进行了发动机各部件和系统改进与完善,完成了轻型涡扇发动机性能调试;开展了轻型涡扇发动机高空台模拟试验,获得了全包线范围发动机性能;完成了某型轻型涡扇发动机150小时持久试车和进气畸变试验,进一步验证了发动机可靠性,具备首飞条件。轻型涡喷发动机方面,开展了超音速无人机用高单位迎风面积推力涡喷发动机关键技术攻关,完成轻型涡喷发动机加工与装配;突破了轻型涡喷发动机低油耗设计和快速起动技术,研制获得了某高效费比轻型涡喷发动机;完成了带加力轻型涡喷发动机研制,配装某无人机首飞。

  基础研究和关键技术:完成了短寿命发动机综合加权效费比量化评估理论研究,初步建立了短寿命发动机综合加权效费比量化评估模型;开展了前置串列转子风扇内部复杂流动机理及关键参数影响规律研究,突破和掌握了设计关键技术,建立前置串列转子风扇设计方法;开展了超高压比离心压气机设计方法研究,探索了多分流叶片、串列叶轮和一体化管式扩压器等设计方法;开展了高空条件下燃烧室气动雾化特性、点火和联焰实验,发展了火焰传播路径及动态特性图像处理方法,获得了高空条件下燃烧室点火特性基础数据,为发展发动机燃烧室高空再点火技术提供了支撑;开展了高空低雷诺数下高负荷低压涡轮端区二次流机理研究,探索了尾迹与非轴对称端壁耦合调控低压涡轮端区二次流机理。

  验证平台建设:完成了超转试验台安装调试,研建了国内首台具有径向增长等试验能力的试验设备,规划建设了航空发动机气动稳定性试验台、控制和附件系统可靠性试验平台、主轴高低周复合疲劳和静强度试验平台、机匣疲劳及静强度试验平台、控制与附件环境适应性试验平台、高空及复杂条件燃烧室基础验证综合试验台、雷诺数可变压气机试验台,低速大尺寸离心压气机等试验平台,为轻型航空发动机研制提供了支撑。

  本年度共发表学术论文52篇,其中SCI收录38篇,EI收录14篇;申请专利46项,获得专利授权28项,“某涡喷发动机技术”和“某涡扇发动机技术”2项科技成果通过专家鉴定;“先进轻型航空动力研究团队”荣获2020年国防科技工业突出贡献奖;“先进轻型航空动力”成果入选中国科学院率先行动计划“院重大标志性成果”并在重大突破方向获评优秀。

  主 任:徐 纲    副主任:卢新根  赵胜丰  杜 强