V2500_国际航空发动机公司(IAE)研制生产的双转子

V2500

国际航空发动机公司(IAE)研制生产的双转子

V2500发动机是国际航空发动机公司（IAE）研制生产的双转子，轴流式，高涵道比涡轮风扇发动机。1983年9月开始研制，1985年12月第一台发动机开始运转，1988年4月24日取得美国联邦航空局颁发的型号适航证，7月开始安装在空中客车公司 A320上试飞。主要用于A320系列飞机，1989年5月正式投入使用。具有无凸台宽弦空心的风扇叶片、“浮壁”燃烧室和高效的燃油率三大特点。

基本信息

V表示五家公司合资，包括美国普拉特惠特尼PW，英国罗尓斯罗伊斯RR，日本航空发动机公司JAEC,联邦德国MTU，意大利菲亚特一起组成的IAE公司，2500表示以10lbf 为单位的推力级。PW占30%的股份，负责燃烧室，高压涡轮和涡轮排气机匣的研制，RR公司也占30%的股份，负责高压压气机部分研制，日本航空发动机公司是由石川岛播磨重工业公司（IHI）川崎重工业（KHI）和三菱重工业(MHI)组成，占19.9%的股份，负责风扇和低压压气机的研制，MTU占12.1%的股份，负责低压涡轮研制，菲亚特占8%的股份，负责附件齿轮机匣部分研制。

基本结构

V2500发动机的低压转子包括1级风扇、4级低压压气机、5级低压涡轮，高压转子包括10级高压压气机和2级高压涡轮。其燃烧室为环形燃烧室。

发动机采用了宽弦风扇叶片、“浮壁”式燃烧室、单晶涡轮叶片和粉末冶金涡轮盘、叶尖间隙主动控制和全权限数字电子控制系统(FADEC)，降低了发动机的燃油消耗率，提高了发动机的可靠性和发动机的竞争力。

进气口

环形，无进气口导流叶片，无防冰装置。

风扇：宽弦叶片

单级轴流式。V2500采用的是由罗尔斯·罗伊斯公司从RB211-524E4和RJ500设计和发展而来的无凸台宽弦空心叶片，其增压比为1.7，叶片材料为钛合金，长度为558mm。它的制造是在两块钛合金薄板之间放入同样是用钛合金作成的蜂窝状结构的材料，然后通过活性扩散焊接的方法将其连成一体。这种叶片以极轻的重量获得了极大的强度，可以抗击外来物的击伤。另外，由于其宽弦叶片本身的性质，跑道上的细小碎片和尘土可以被甩到旁路管道，因此同普通窄弦叶片相比，它可以使由于外来物击伤而导致的发动机拆卸减少4倍。

当V2500开始进入服役时，这种独特的叶片已经在罗罗RB211系列发动机上积累了5年的经验。到今天为至，这种空心结构的宽弦叶片已在全球累积了1亿小时的服务经验。

低压压气机

4级轴流式(V2500-A1为3级)。真空电子束焊接的鼓筒以螺栓固定在风扇之后，没有放气环。JAEC提供。

高压压气机

10级轴流式。前5级静止叶片可调，增压比为16，压气机机匣为钢机匣，后面级为双层机匣。RR提供。

“浮壁”燃烧室

短环形。PW的“浮壁”燃烧室是另外一项贡献给V2500的技术。燃烧室壁是由金属层板外壳组成的，里面挂有合金扇形块。这些扇形块 “浮”在它们和外壳之间的冷空气上。这样的设计提高了冷却效率，消除了压力，并且这些铸件都可以单独更换，因而减少了维修费。

高压涡轮

2级轴流式。采用三维设计叶形、冷气单晶涡轮叶片和超塑性等温锻造的粉末冶金盘。材料为MERL76，第1级导向器用MAR-M509精铸，第2级导向器用MAR-M247精铸，涡轮外环采用可调主动间隙控制。PW提供。

低压涡轮

5级轴流式。采用三维设计叶形和叶尖主动间隙控制。MTU提供。

附件

所有的附件置于风扇机匣下方，第三代全权限数字电子控制系统由汉密尔顿标准公司提供；齿轮式燃油泵由森德斯特兰/梯津赛伊奇(SI3)公司提供；燃油调节器由卢卡斯公司提供；齿轮箱由菲亚特（FIAT）提供。

基本型号

V2500型号代号中，既表示了推力级，又表示使用的飞机机种，例如V2527-A5中，“27”表示推力级为27000lb，A表示用于空中客车的飞机，如为D，则为用于麦道的飞机。

（1）V2500-A1

是研制的第一个型别，用于A320飞机，推力达到11120daN，装机使用至1994年4月已累计飞行10000飞行小时。

（2）V2527-A5

是为满足美国联合航空公司要求发展的11768～13340daN推力级的发动机，用于A320飞机，变动主要在FADEC。

（3）V2522-D5

是1989年11月提出的为MD-90-10研制的9780daN推力级发动机，用以换装MD-87可使耗油率降低11%。

（4）V2528-D5

是计划中项目，推力为12450daN，装MD-90-50后可增大飞机航程。

（5）V2530-A5

是在风扇直径不变的前提下，推力最大的发动机，推力范围为13340～13780daN，它已被A321-100订货，1994年1月开始投入使用。

改进型

改进型的V2500涡轮风扇发动机——V2500SelectOne于2008年投入运行。IAE声称改进后的发动机燃油耗油率降低约1%，发动机的在翼使用时间延长了20%，同时减少了温室气体CO2等的排放，获得了额外的12度的EGT裕度（排气温度裕度）。

改进型的V2500 SelectOne发动机主要有以下改进：

（1）高压压气机4～8级转动叶片和3～5级静子叶片更换为3-D 叶片。叶片的基本轮廓前缘由圆形变为椭圆形，所有叶片表面都提高了光洁度。

（2）高压压气机3～8级鼓的6～8级的减震丝槽容易磨损，导致许多高压压气机3～8级鼓因此报废。V2500 SelectOne发动机取消了高压压气机第6/7/8级的减震丝，彻底避免因高压压气机3～8级鼓的减震丝槽的磨损而更换高压压气机3～8级鼓的情况。

（3）高压压气机VSV可调静子叶片的控制逻辑也做了相应的改变。改装了3/4级转轴作动臂上低速效装孔的位置，提高了发动机在启动过程中的喘振裕度。

（4）高压涡轮部分也做了较大改进。更换了新的高压涡轮第1级和第2级叶片、新的高压涡轮第1级静子叶片和第2级静子叶片，以及新的高压涡轮第1级外空气封严。相对于旧的涡轮叶片，新的涡轮叶片采用了更先进的表面涂层和气膜冷却技术；新的涡轮静子叶片采用了改善的内部冷却和额外的平台冷却；新的高压涡轮第1级外空气封严也提高了耐用性；同时还提高了外径静封严的封严效果。

（5）安装了新软件的电子发动机控制器以确保发动机的性能更可靠。

世界上第一台改装后的V2500 SelectOne发动机在珠海摩天宇航空发动机维修有限公司试车成功。并达到了一些预期的性能指标：发动机排气温度下降，EGT裕度增大，发动机高低压转子的转速降低，燃油耗油率下降，还有一些指标需要在航空公司的实际使用过程中得到验证。V2500发动机作为一款成熟的发动机，将会随着世界航空市场的发展而发展，我们深信V2500发动机会有一个成功的未来。