“航空发动机大型立式超转破裂试验台”简介

业界权威说法：航空发动机是试出来的！

转子件（叶片-盘鼓组合结构/整体叶盘等）是发动机的核心部件，在工作状态下承受大的气动、离心和恶劣温度条件以及可能的非正常振动载荷，极易产生破坏。通过超转试验（旋转态下的动强度试验）可以验证转子件强度设计的合理性，提供设计或改进的基础数据，特别是通过超转破裂试验，可以预估强度储备和寿命，在发动机研制阶段十分重要。

当前世界航空发动机发展迅猛，追求大推重比，新材料新结构转子不断涌现，对转子强度设计、制造要求越来越高。先进高性能航空发动机设计阶段（尤其是初步设计阶段）、和系列发展的改型发动机均要求对转子部件进行结构强度分析和评估，判断结构的可实现性、对设计方案进行优化；对在役发动机不断的累积使用经验，为故障分析和排故、可靠性增长、延寿等工作提供依据；特别是面向未来发展多学科交叉优化设计，大量新材料、新结构、新工艺的强度设计内容，都需要发动机转子部件结构的超转破裂试验。没有大型立式超转破裂试验台就没有转子环境强度试验手段，也不可能验证新材料、新结构转子在工作状态下的强度极限。

目前大型立式超转试验设备被美国TDI垄断，美国早已停止向中国供货与服务，早期引进的试验台存在能力不足、超期服役、维修维护艰难的突出问题。

国内尚属空白的大型超转破裂试验台的尴尬现状，严重制约了我国航发设计能力。新时期，我们国家对超转试验台尤其是立式超转试验台需求很大，各航发院所和相关高校都急需功能强大的大型超转破裂试验台。研制具有自主知识产权高性能、高可靠性的大型超转破裂试验台迫在眉睫。

针对高性能发动机新型盘鼓组合结构/整体叶盘等转子件的动强度考核迫切需求，沈阳智振科技有限公司于2019年自主设计并研制成功国内最大能力的“大型立式超转破裂试验台”，见图1，装机功率500kW，能够将270kg大型转子转到3万转/分，可满足航空发动机、燃气轮机、压缩机等大型转子的动强度试验任务。并建立了“新材料转子结构实验室”。

该试验台的研制成功填补了大型航空发动机转子动力学试验台的空白，同时也打破了西方国家的对华封锁，对我国航空发动机的研制工作具有重大意义。

目前该产品国际主流市场被美国把持，且对中国全面封锁。国内仅有我公司和某高校具有此类产品，该高校的试验台因出于科研目的建设，在规格与关键参数上偏小，不能满足航发企业大型转子件全尺寸试验要求。国内航发企业目前所用进口设备因西方国家停止供货与服务，为保全设备，大型转子只能进行超转试验，无法实现破裂试验。而按相关国家标准要求，轮盘的设计验证需进行超转与破裂试验。航发企业的研发工作因此受到了极大的限制，此类产品具有强烈的市场需求和广阔的市场前景，预计未来十年内国内航发市场规模在10亿元以上。

大型超转破裂试验台也将有力推动大型燃气轮机、压缩机、风机等领域的大型转子设计、制造进步。该产品的问世，使通过超转快捷、高效地消除大型转子的制造残余应力成为现实，待相应标准或规范的建立和完善，该产品民用市场规模更在50亿以上。

图1