为什么有的压气机做成高、低压双转子

原创 陈光 航空之家

航空发动机的压气机中，有些做成一个转子，称单转子压气机，但是有些压气机做成低压与高压两个转子，称双转子压气机。压气机做成双转子的结构，是为了解决压气机工作中出现危及发动机正常工作的“喘振”现象。

什么是喘振呢？

压气机的气流通道是按照一定的工作条件来设计的。沿流道每个点的截面积均正好与气流流量相适应，气流能够顺畅地吸进来，又向后顺畅地排出去。但是，如果发动机转速降低，增压比跟着降低，而且效率也降低。如果进气压力不变，前面几级，压力降低还不显著，后面几级的压力降低就比较多了。

压力降低，气体就要膨胀，也就是压气机后面几级中，流来的气体容积增大，原来的叶片流通通道显得小了，气流被堵住而不能全部排出去。当气流被堵时就会往前倒流，一倒流便使后面的气流通道被疏通，空气气流又被吸入压气机，向后流时又被堵，又向前倒流……

如此反复变化，气流在压气机里来回窜动，并以忽大忽小、不稳定的压力和速度从出口流出去。这种不正常的现象叫“喘振”。压气机“喘振”时常伴有涡轮前燃气温度突升和放炮声，造成发动机熄火停车，涡轮等热端部件和压气机出口几级叶片超温等现象，甚至由机械振动而造成发动机损坏。

“喘振”是发动机工作中绝对不允许出现的状态。因此，在压气机上必须有防止压气机在非设计状态下喘振的措施。一般在压气机中间级处设置放气口，或采用多排可调静子叶片等装置来改变流道的流通能力，或将压气机设计成低压与高压两部分。

歼6飞机用的涡喷6发动机中，就是在9级压气机的第6级处设有放气帯，在非设计状态下打开放气帯，放出适量的空气，使其余的空气能顺利向后流出。

美国GE公司的J79单转子发动机的压气机共17级，前七排静子叶片均做成可调节的，是采用可调静子叶片最多的发动机。现代的大涵道比涡轮风扇发动机的高压压气机中，也采用了可调静子叶片。

美国普惠公司的J57与J75发动机的压气机均做成低、高压两部。在J57中，低压压气机为9级，高压压气机为7级；在J75中，低压压气机为8级，高压压气机为7级。发动机在非设计状态下工作时，提高高压压气机转速，以提压气机出口压力，使进入低压压气机进口的空气能全部由压气机流出。

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