发动机振动是衡量发动机工作质量的重要标志。过度的振动会加速零件的疲劳损坏,降低发动机的工作寿命。当发动机振动传递到飞机上时,会使乘客产生疲劳和不适,同时会影响仪表的精度和指示,有时还会造成结构和仪表的损坏。
因此,对每台发动机的震动都有严格的规定。发动机共振现象可以分为以下三种:
1. 不平衡转子:不平衡转子在高速旋转时产生的离心力会引起垂直于旋转轴的横向振动,其频率等于转子的转速。它是发动机振动的主要来源。
2. 转子共振:当转子转速达到一定值时,转子不平衡引起的强迫振动频率会与转子的固有频率耦合,进而产生强烈的振动。在振动过程中,轴会有较大的位移和弯曲,严重时转子会划伤机壳,损坏叶片。发生强烈振动的速度称为临界速度。
3. 气流不稳定和脉动:压缩机的喘振和燃烧室燃烧不稳定会引起整机低频纵向振动。外部不稳定气流的进入,或者进气道中的支柱、叶片会使气流产生脉动,从而引起发动机的横向振动或局部振动。