M53涡轮风扇发动机

牌　　号　M53
用　　途　军用涡扇发动机
类　　型　涡轮风扇发动机
国　　家　法国
厂　　商　国营航空发动机研究制造公司
生产现状　生产
装机对象　M53-2　　“幻影”2000原型机。
　　　　　M53-5　　“幻影”4000原型机。
　　　　　M53-P2　 “幻影”2000。
　　　　　M53-PX2 “幻影”2000。

研制情况

　　为了研制一种适合80年代的高速高性能多用途战斗攻击机的发动机，SNECMA公司于1967年开始M53的设计。1970年2月M53首次试验，1973年7月装在专门改装的“快帆”空中试车台上首次试飞，1974年12月又装在“幻影”F1空中试车台上首次超音速飞行，马赫数达1.2，在以后的试飞中马赫数超过2。1978年3月在“幻影”2000上首飞，1978年末在“超幻影”4000上首飞。1976年8月M53完成军方定型试验，1979年末开始生产。M53的设计目标是：适合高速(M2.5)飞行的高单位推力、轻的重量和结构完整性；低空超音速巡航的耗油率低；可靠性高；结构简单；维修费用低。截止2001年12月31日，M53发动机共有617台在世界各地服役，总累积超过93万飞行小时。 M53服役计划将超过2025年。
　　M53采用了阿塔发动机、TF106与TF306发动机的研制技术与经验。与阿塔9K50发动机相比，在直径相同情况下，M53的推力提高约1960daN，巡航耗油率降低10～15%，长度缩短约1米。
　　M53的特点是采用三支点的单转子结构，与双转子结构相比，这种结构虽然性能较差，但零部件少，结构简单，便于维修。M53采用了大量钛合金，大大减轻了发动机重量。该发动机共有12个单元体。M53的研制费用约1亿多美元。
　　M53-2　　早期的原型机。
　　M53-5　　在M53-2基础上的发展型，除加力推力稍增加外，外廓尺寸、重量和设计参数与M53-2基本相同。为改善发动机喘振裕度，对压气机叶片、控制系统和涡轮导向器做了改进。
　　M53-P2　 M53的进一步改进型。主要改进包括采用先进的低压压气机、改进的涡轮转子叶片设计、重新设计热端部件、先进气膜与对流冷却。-P2于1981年6月首次台架试验，1985年1月开始生产。
　　M53-PX3型发动机具有高推力、低成本和先进工艺技术。技术改进包括全新的数字电调、涡轮优化设计和可重复工作的加力系统。M53-PX3型发动机将使幻影2000战斗机保持尖端性能。

结构和系统

进 气 口　环形，带尖进气锥，用热空气防冰。
风　　扇　3级轴流式。跨音速风扇悬臂支承在前滚棒轴承上。转子盘-鼓为电子束焊接的整体式结构。转子叶片无减振凸台。叶片用钛合金制造。无进口导流叶片。
压 气 机　5级轴流式。等外径设计。整流叶片不可调，无中间放气。无进口导流叶片。前3级转子是电子束焊接的钛合金整体式结构，后2级是钢的，用螺栓连接。
燃 烧 室　环形，无烟。6段气膜冷却。机加工的气膜孔径约2.5~3mm。气膜孔环与二股气流进气段用电子束焊接。有14个预蒸发燃油喷嘴。
涡　　轮　2级轴流式(M53-P2为3级)。转子叶片与导向器叶片为对流冷却。第1级转子叶片与导向器叶片有15个通冷空气的小孔，第2级有8个。
加　　力
燃 烧 室　平行进气的内外涵气流混合式。V型火焰稳定器。3圈供油环供油。轴向波纹状防振屏。隔热屏有11段圆环和11排气膜冷却孔。
尾 喷 管　可调引射喷管。16对调节片和封严片由16个作动筒操纵。尾喷管喉部面积变化范围为2850～5550cm²。
控制系统　M53-5采用电气-机械控制系统，但带有一台对全系统都起作用的电子计算机。此外，还有后备系统。当主系统发生故障时，仍可保证主系统和加力系统的工作。M53-P2为全权数字电子控制系统，同时备有应急燃油系统。
燃油系统　来自飞机油箱的燃油经增压泵后，分别进入主燃油泵和加力燃油泵，两路燃油经过各自的调节器后，分别经各自的燃油总管，进入主燃烧室和加力燃烧室。使用JP-1或JP-4。
滑油系统　由齿轮式滑油增压泵、回油泵、自动断油指示器、油滤、滑油分配器和散热器等组成。单发时备有应急滑油系统，在发生故障时可保证发动机可靠工作20min。
起动系统　燃气涡轮起动机。
点火系统　主燃烧室有2个高能点火电嘴，火花能量为4J。

技术数据

加力推力(daN)
　　M53-2　　　　　8330
　　M53-5　　　　　8820
　　M53-P2　　　　 9500
中间推力(daN)
　　M53-5　　　　　5440
　　M53-P2　　　　 6330
加力耗油率[kg/(daN·h)]
　　M53-5　　　　　2.09
　　M53-P2　　　　 2.12
中间耗油率[kg/(daN·h)]
　　M53-5　　　　　0.887
　　M53-P2　　　　 0.907
推重比
　　M53-5　　　　　6.12
　　M53-P2　　　　 6.56
空气流量(kg/s)
　　M53-5　　　　　86
　　M53-P2　　　　 94
涵道比
　　M53-2，-5　　　0.35
　　M53-P2　　　　 0.36
总增压比
　　M53-P2　　　　 9.8
涡轮进口温度(℃)
　　M53-2　　　　　1200
　　M53-5　　　　　1230
　　M53-P2　　　　 1260
直径(mm)　　　　　 1055
长度(mm)
　　M53-P2　　　　 5070
　　M53-5　　　　　4844
质量(kg)
　　M53-5　　　　　1470
　　M53-P2　　　　 1478


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