航空发动机封严技术的进展

沈 虹，郑天慧，陈玉洁

(中国燃气涡轮研究院，四川成都610500)

1 引言

现代航空发动机技术已达到很高水平，要进一步提高叶轮机效率，很大程度上取决于叶轮机转子与机匣之间的封严效果。因此，许多航空发动机研究计划把如何减少发动机内流损失、提高发动机性能作为重点研究内容之一。随着军用发动机工作环境越来越苛刻及民用发动机用户对低能耗、低噪声和高效益等方面要求的不断提高，低泄漏封严技术将面临高温、高转速、高压差、高湿度、高摩擦、高频振动及破坏性化学反应等一系列挑战。研发泄漏量更小、在恶劣环境中使用寿命更长的先进封严装置已成当务之急。

2 封严技术的应用及其影响

封严是对转动部件和非转动部件间的泄漏进行控制。航空发动机上使用封严的地方很多，如主流道密封、空气系统二次流密封、主轴承油腔密封、附件传动机匣中传动附件输出轴密封等(见图1)。航空发动机密封装置的形式也多种多样，按工作性质可分为接触式和非接触式两种。前者主要有皮碗、涨圈、浮动环、端面石墨、径向石墨和刷式密封等，后者主要有螺旋槽、篦齿、液力和气膜密封等。

航空发动机封严的密封特性对发动机性能具有极为重要的影响，尤其是气路密封，将直接影响发动机增压比和涡轮效率的提高。研究表明，封严泄漏量减少1%，可使发动机推力增加1%，耗油率降低0.1%；对于先进战斗机发动机，在发动机转速和涡轮转子进口温度保持不变的情况下，高压涡轮封严泄漏量减少1%，则推力增加0.8%，耗油率降低0.5%。……