JT15D涡轮风扇发动机

JT15D

用　途　军用/民用涡扇发动机
厂　商　普拉特·惠特尼加拿大公司
生产现状　生产
装机对象　JT15D-1/1A/1B　赛斯纳“奖状”I。
JT15D-4/4B/4C/4D　赛斯纳“奖状”II、赛斯纳奖状”S/II、“金刚石”I/IA、S.211、TG-10。
JT15D-5　T-47A、“比奇喷气”400/400A。
JT15D-5A　赛斯纳“奖状”V。
JT15D-5B　 “比奇喷气”400T/T-1A。
JT15D-5C　 S.211A。
JT15D-5D　赛斯纳“奖状”V超级型。

研製情况

JT15D是普拉特·惠特尼加拿大公司研製的中等涵道比、小推力涡轮风扇发动机，可供小型商业或行政机使用。
JT15D-1于1966年6月开始设计，1967年9月23日进行了首次台架试车，1968年8月在CF-100飞机上开始试飞。那时的发动机为双级高压涡轮与单级低压涡轮，推力为889daN。为满足美国赛斯纳飞机公司的要求，又将发动机推力提高到978daN，同时将双级高丈夫涡轮改为单级，单级低压涡轮改为双级。这种改型的发动机于1969年初开始台架试车，同年9月15日装于赛斯纳公司的“奖状”飞机上进行第一次飞行试验。1970年7月16日又装在法国的“帆舰”飞机上进行飞行试验，最后于1971年2月28日完成定型试验。
在JT15D的研製中，利用了美国普拉特·惠特尼公司研製JT9D的经验和本公司对高压比离心压气机长期研究的成果。这样不仅使发动机具有先进的水平，而且也使研製周期缩短。从开始设计到第一次台架试车仅用了一年零三个月；从第一次试车到完成定型仅用了三年半的时间。为进一步满足飞机製造商提出的提高发动机推力10%左右的要求，在JT15D-1定型之前，该公司即于1970年底开始JT15D-4发动机的改型设计工作。在改型中既增大了推力，又使原有零部件减少，使D-1与D-4两型发动机有较多的通用零部件，充分利用了D-1型在试验中所积累的经验。D-4型只在在D-1型风扇后面的低压轴上加了1级轴流压气机，以增大流过核心机的流量。发动机长度相应地增大了101.6mm。
JT15D为解决在低速和类似的飞行条件下鸟和其他外来物的吸入问题，建立了室内的试验装置，并且进行了发动机运行的小鸟吸入试验。试验结果发现风扇叶片的损坏是惊人的，尤其是在叶中凸台以上的部位。因高马赫数(M数)的设计要求使叶片的进气边很薄，在这一部分叶型的弯度也很小。为了解决这一问题，将风扇叶片进行了加固，叶中凸台一直延伸到叶片前缘，并在叶片上部区域再辅以小高度的轴向加强筋。在整台发动机上用近2kg的大鸟作吸入试验时，发现进入离心压气机的一部分鸟体被吸进了管式扩压器。吸入物的能量很大，以致使管式扩压器鱼尾式的出气边破碎，并损坏了压气机的壳体。因此后来将压气机壳体壁面加厚了。
JT15D高压压气机设计得比较先进。单独使用时单位级离心式增压比可达6，出口切向速度达587m/s。在叶轮出口採用高效率的管式扩压器，因此效率可保持在0.777。
该发动机有两级风扇涡轮，第1级採用整体铸造。由于风扇涡轮的强度问题不如压气机涡轮严重，工作温度也较低，开始企图对两级风扇涡轮都採用整体铸造加工，然而第2级风扇涡轮的叶片长，轮毂小，给整体铸造带来很大麻烦。为此，进行了大量的试验，包括金相检验、拉伸、蠕变以及疲劳等强度试验和叶轮的破坏试验，结果表明整体铸造能获得很好的材料性能。整体铸造的第1级风扇涡轮与一般加工方法得到的第2级风扇涡轮相比，加工费节省45%。
D-1/D-1A和D-4型的翻修寿命分别为3500h和3000h。JT15D的主要型别有：
JT15D-1/1A/1B　首批生产系列，1971年获得适航证。1973年推力提高到978daN。
JT15D-4B　D-4的改型，高空性能较好。
JT15D-4C　D-4的改型，主要差别在于D-4C有维持飞机倒飞的滑油掺混装置和燃油活门电子调节装置。1982年获得合格证。
JT15D-5　D-4的改型，增大了风扇的增压比和流量，并改进了低压压气机和高压压气机。使巡航推力增加25%，耗油率降低3%。风扇叶片採用了无中间凸台、小展弦比的宽弦设计，而-4型的风扇叶片有二道凸台，高压涡轮叶片和电子燃油调节器也得到了改进。该型别于1977年开始研製，1978年4月第一次飞行，1983年初取得适航证。
JT15D-5A　风扇和热端部件性能比-5有所改进。
JT15D-5C　JT15D系列的最新型别。滑油系统允许飞机倒飞。
军用型具有专用的润滑系统，提供反向飞行能力。最近取证的JT15D-5D发动机在技术上又进行了改进。换装了耐磨的铝基凯复龙风扇机匣、整体风扇转子和单晶高压涡轮叶片。

JT15D涡轮风扇发动机

JT15D涡轮风扇发动机

基本介绍

JT15D

研製情况

结构

参数