飞机发动机喘振，原来是这样！

大家好啊，今天咱来聊聊飞机发动机的“喘振”。这“喘振”就好比发动机咳嗽了，你说吓人不？

发动机的“肺部”——压气机

要想搞清楚“喘振”，得先了解喷气发动机的原理。涡喷发动机的主要结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷口组成。空气从进气道进入压气机，由压气机做功压缩成高压空气，进入燃烧室与燃油混合燃烧成高温高压燃气，高温高压燃气再对涡轮做功，经过涡轮后压力和温度都下降，之后经尾喷管排出发动机。而涡扇发动机在压气机前面还有一级或几级风扇，气流先经过风扇，之后分成两股，一股经过外涵道直接排出，一股进入内涵道被压气机吸入，进入内涵道的气流之后经历的过程与涡喷发动机一样。

压气机的工作原理

压气机就像是发动机的“肺部”，负责吸气。每秒钟可以吸入几百斤的空气。多级轴流压气机的每一个增压级都由一级转子叶片（又称动叶）和一级静子叶片（又称静叶）组成。工作时，由轴带动转子叶片高速旋转，空气在经过高速旋转的动叶叶片时被加速，同时在动叶中叶栅通道由窄变宽，使空气与动叶的相对速度变小，其相对动能就会被转化成压力能，而动叶叶片是在高速运动的，空气与动叶的相对速度变小就意味着绝对速度增加，被加速的空气通过动叶后进入静叶，又被静叶减速，在通过静叶时，空气的动能减少了，但能量是守恒的，减少的动能变成了气体的压力能，即通过静叶时减速增压，之后进入下一级动叶又被加速扩压，而下一级的静叶又使空气减速增压，这样经过多级动叶和静叶，空气总压可以上升二三十倍。

喘振的原因和危害

喘振则是由压气机引起的发动机工作异常。当动叶的转速过快，就会在动叶的叶背处产生气流分离，当气流分离严重时，动叶将失去扩压能力，即无法将气流压向后方，而压气机中的气压都是后面级高于前面级，无法将气流压向后方，就意味着后面的高压气体将倒流到前面，而高压气体一旦倒流到前面，后方的气压就减小，此时动叶又可以将空气压向后面级，但此时动叶依然没有恢复正常工作。喘振不仅会导致发动机振动、噪声增大，还可能损坏发动机部件。

如何预防喘振

为尽量降低或避免发动机喘振带来的风险，在航空发动机设计时，就从预防和整治两方面入手。一方面通过提高压气机叶片材料强度、优化内部结构、提高抗振能力、增加喘振裕度等，达到预防的目的。另一方面当监测到航空发动机出现喘振征兆时，可以通过级间放气机构、可调静子等巧妙设计，主动防喘，达到整治的目的。