《开式转子发动机》对开式转子发动机的原理、分类及特性，总体性能和结构设计，与常规涡扇发动机不同的关键部件及子系统的设计，在飞机上的安装，地面试验，飞行试验，以及相关的测试技术等内容进行了系统、全面的介绍。《开式转子发动机》以第壹代开式转子发动机验证机的具体性能和结构为实例，并尽量补充国外最新研究进展情况，来具体阐述开式转子发动机的总体和部件设计特点，具有较强的工程实用性。

《开式转子发动机》适用于对常规涡桨、涡扇发动机具有一定基础知识并从事航空发动机研制、应用和管理的技术人员，也可作为航空院校相关专业教师、研究生及高年级本科生的参考资料。

严成忠，男，1939年生，1961年毕业于南京航空航天大学，1980—1982年英国克兰菲尔德大学访问学者。研究员级高级工程师，中航工业首席技术专家。历任沈阳发动机设计研究所副所长、总设计师、科技委主任；曾兼任北京航空航天大学，南京航空航天大学、西北工业大学、沈阳航空航天大学等兼职教授；历任《航空动力学报》副主编、《航空发动机》主编、上海交通大学出版社《航空发动机系列丛书》副主编。他主持研制成功我国第壹种自行设计的航空发动机——”昆仑”发动机，还主持研制出QD128燃气轮机。他的“带任意调节系统的任意类型涡轮发动机稳／瞬态性能数字仿真技术”的研究，被国外专家视为20世纪80年代初国际先进水平，得到了广泛应用。曾获国家科学与技术进步奖二等奖、何梁何利科学与技术进步奖、国防科学技术奖一等奖、中国航空学会科学技术奖一等奖、首届冯如航空科技精英奖等，并获得全国五一劳动奖章。

第1章绪论 
1.1开式转子发动机的节能潜力已经试验验证 
1.2原油价格上涨对民用航空发动机的影响 
1.3全球气候变暖对民用航空发动机的影响 
1.4开式转子发动机发展的新机遇 
1.5开式转子发动机面临的重大挑战 
1.5.1噪声 
1.5.2叶片包容性适航取证要求 
1.5.3与飞机机体的一体化 
1.5.4可达性和维修性 
第2章开式转子与涡桨、涡扇发动机的热力学分析比较 
2.1工作原理比较 
2.2热力循环及热效率的比较 
2.3推进效率比较 
2.3.1提高推进效率的措施 
2.3.2低速飞行时涡桨发动机的推进效率高 
2.3.3涡扇发动机提高推进效率的限制因素 
2.3.4开式转子发动机能达到较高的推进效率 
2.3.5理想推进效率及安装推进效率的比较 
2.4开式转子与涡扇发动机的性能对比分析 
2.4.1假设2020年开始投入航线的对比分析 
2.4.2假设2030年开始投入航线的对比分析 
2.5飞行速度比较 
第3章开式转子发动机的分类 
3.1按桨扇排数分类 
3.1.1单排旋转开式转子发动机 
3.1.2双排对转开式转子发动机 
3.1.3带整流叶片的单排旋转开式转子发动机 
3.2按桨扇位置分类 
3.2.1牵拉式开式转子发动机 
3.2.2推进式开式转子发动机 
3.3按桨扇驱动方式分类 
3.3.1齿轮传动类开式转子发动机 
3.3.2直接驱动类开式转子发动机 
3.4按有无涵道分类 
第4章开式转子发动机的热力学性能设计 
4.1开式转子发动机主要构件简介 
4.1.1燃气发生器（核心机） 
4.1.2推进器（或称桨扇） 
4.1.3桨扇涡轮及传动装置 
4.2基本性能参数 
4.2.1桨扇涡轮的轴功率pT，pf 
4.2.2桨扇功率Ppf 
4.2.3桨扇的推进功率Ppf，p 
4.2.4桨扇的推力Fpf 
4.2.5喷气推力FNZ 
4.2.6总的推力F和总的推进功率Pp 
4.2.7当量功率Peq 
4.2.8单位当量功率PS，eq 
4.2.9单位桨扇功率PS，pf 
4.2.10单位推力FS 
4.2.11有效功率Pe 
4.2.12有效耗油率（sfc）e 
4.2.13当量耗油率（sfc）eq 
4.2.14开式转子发动机的热效率ηt 
4.2.15推进效率ηp 
4.2.16总效率η0 
4.3自由能的最佳分配 
4.4工作过程参数选择 
4.5直接驱动和齿轮驱动开式转子发动机的参数对比 
4.5.1对转涡轮参数的估算 
4.5.2桨扇参数的评估 
4.5.3单位燃油消耗率的比较 
4.6控制规律的选取 
4.6.1开式转子发动机控制的特点 
4.6.2发动机的控制规律 
4.6.3限制性控制规律 
4.6.4桨叶角度的控制规律 
4.6.5反推力控制规律 
4.7开式转子发动机的性能计算 
4.7.1设计点选取 
4.7.2气体热力学性质求解模型 
4.7.3部件特性 
4.7.4发动机设计点的热力学性能计算 
4.7.5非设计点稳态性能计算 
4.7.6非设计点瞬态性能计算 
4.8发动机工作特性 
4.8.1节流特性 
4.8.2高度—速度特性 
4.8.3气候特性 
4.8.4反推力工作特性 
第5章开式转子发动机的总体结构设计 
5.1总体结构布局 
5.1.1转子数目和压缩系统类型 
5.1.2牵拉式或推进式 
5.1.3齿轮驱动或无齿轮驱动 
5.1.4对转或单转 
5.1.5翼吊或尾吊 
5.2总体结构设计 
5.2.1牵拉式齿轮驱动开式转子发动机 
5.2.2推进式齿轮驱动开式转子发动机 
5.2.3推进式直接驱动开式转子发动机 
5.3燃气发生器 
5.4总体结构设计的几个具体技术问题 
5.4.1转子轴向力 
5.4.2径向间隙设计 
5.4.3重量 
第6章关键部件技术之一——对转桨扇 
6.1对转桨扇的气动设计 
6.1.1风扇前流路及外形的选择 
6.1.2气动设计过程 
6.1.3利用缩尺模型试验进行全尺寸设计验证 
6.1.4性能特性图 
6.1.5SR—3设计对比 
6.1.6三维数值模拟分析最新进展 
6.2桨叶的结构与制造 
6.2.1桨叶结构设计 
6.2.2变桨距装置 
6.2.3防冰系统 
6.2.4桨叶的制造 
6.3桨叶的强度分析 
6.3.1有限元模型 
6.3.2稳态分析 
6.3.3振动分析 
6.3.4鸟撞 
6.4气动弹性稳定性分析 
6.4.1桨叶颤振的基本特征 
6.4.2桨叶颤振分析和预测方法 
6.4.3桨叶气动弹性设计程序 
6.3.4飞行包线内稳定性评估 
6.5桨扇声学设计 
6.5.1气动声学主流理论方法发展历程 
6.5.2传统涡扇发动机声学设计方法 
6.5.3桨扇声学设计的最新进展 
6.5.4小结 
第7章关键部件技术之二——对转双输出轴减速齿轮箱 
7.1设计要求 
7.1.1原则性的设计目标 
7.1.2具体设计要求 
7.2结构研究 
7.3部件技术选择 
7.3.1齿轮类型选择 
7.3.2轴承类型选择 
7.3.3齿轮和行星轴承材料选择 
7.4艾利逊公司齿轮箱详细设计 
7.4.1齿轮装置 
7.4.2行星架 
7.4.3轴系和花键 
7.4.4轴承 
7.4.5齿轮箱壳体 
7.4.6润滑系统 
7.4.7密封 
7.4.8材料 
7.4.9重量 
7.4.10先进的设计技术 
7.5普惠公司齿轮箱详细设计 
7.5.1齿轮装置 
7.5.2轴承 
7.5.3轴和壳体设计 
7.5.4润滑和回油 
7.5.5重量和材料总结 
7.5.6先进技术 
7.6对两种齿轮箱的选择和评估 
…… 
第8章关键部件技术之三——对转多级动力涡轮 
第9章关键部件技术之四——主要系统 
第10章开式转子发动机与飞机的安装一体化设计 
第11章开式转子发动机试验技术 
参考文献

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