摘要：本文重点分析了发动机的转子结构，并对转子支承方案、支承结构和承力系统， 以及相关的辅助系统和各部件之间的协调关系进行分析。然后对其他工作系统进行简析，如滑油系统、燃油系统、除冰系统等进行简介。
关键词：发动机转子结构；转子支承方案
涡喷和涡扇发动机的总体结构方案，要受到循环参数、气动参数和结构参数的影响。例如发动机的推力与尺寸，涵道比及排气方式，总增压比与涡轮压气机转子的数目，涡轮前燃气温度及气冷式涡轮级数，燃烧室类型与排气污染限制，内外涵之间的气动联系和机械联系等。
1 转子
1.1转子结构
①转子系统
航空发动机转子是指叶片、盘、轴及其连接结构组成的轴系，一般是由多个零部件组装而成。
转子系统是指转子及其支承结构组成的系统，其功能是承载高速旋转所产生的各种负荷。
②转子数目
现代航空发动机的最大特征是采用双转子压气机和涡轮。发动机轴的数目，在很大程度上取决于压气机的增压比。对于军用飞机（如歼击机和强击机）所需的发动机迎面推力大，宜选用相对不高的增压比。而对于远程运输机和民航客机上的发动机，则要求耗油率小，发动机的增压比就要提高。所以，在一般倾向于采用高增压比发动机的情况下，所采用的增压比范围较宽。
单转子涡喷发动机结构简单，支承数目少，重量轻。但是这种方案稳定工作范围较窄， 只适用于增压比相对不高的发动机。这种发动机的压气机须采用放气或可调静子叶片，以保证在不同使用状态下的稳定工作。
双转子和三转子方案适用于压气机增压比高的发动机，其中双转子方案用得最广。这种方案由于每个转子的转速都可接近其的最佳值，压气机的级增压比和效率也可随之提高， 因而级数有所减少。双转子发动机方案很适合涡轮风扇发动机和加力式涡轮风扇发动机， 因为外
涵风扇的直径与内涵压气机的不同，它们需要不同的转速，而且取决于涵道比、风扇与压气机的直径差、以及不同组合的风扇级数与压气机级数。在三转子方案的涡扇发动机中，其风扇、中压压气机和高压压气机分别由 3 个涡轮驱动，它们彼此独立，只有气动联系。这种方案的发动机，它的每个涡轮压气机部分的参数都可接近最佳值，因而级数少且级效率比较高。高增压比发动机采用三转子压气机方案，其气动稳定性较好，工作范围宽。但是，这种型式的发动机结构复杂，主要是英国罗罗公司应用。
③转子连接形式
在航空发动机的转子系统中，转轴一般是由多段通过连接结构组合而成，在连接结构设计中，不仅需要满足传递扭矩和传递轴向负荷的需要，在动力学设计方面还要求连接结构具有足够的连接刚性和稳定性。
1.2支承方案
转子支承方案是根据转子系统的结构设计方案和总体结构布局，确定各转子轴承的分布和位置。它对整机结构变形、动力特性和结构质量分布具有重大影响。
1.3静子承力系统
航空发动机静子承力系统是由多个承力框架和承力机匣连接而成的结构组件，用于承受和传递作用在结构单元上的载荷，是由各轴承座到发动机安装节之间的承力结构的统称， 包括承力框架和承力机匣。在承力系统上支承有转子系统、发动机与飞机的连接结构，以及运输用固定节和传动附件机匣等。
1.4二次空气系统
发动机的二次空气系统是指内通道主流之外的部件内部空气流路及其控制构件所组成的系统。其主要功能一是对涡轮、燃烧室等热端部件进行冷却，二是防止轴承滑油泄漏、主流热气入侵等进行封严，三是进行转动部件叶尖间隙控制。以保障发动机工作安全，提高工作效率。
2 主要工作系统
为保证发动机安全、正常、可靠、高性能地工作，还需要配置相应的工作系统。发动机的主要工作系统包括：滑油系统、燃油系统、起动系统、防冰系统、防喘/消喘系统、发动机操纵
系统、发动机监控系统和防火/灭火系统等。
2.1 滑油系统
滑油系统用来将滑油箱的滑油输送到发动机各轴承和传动齿轮的啮合处，进行润滑和散热。一般滑油系统为独立的开式、反向循环系统，包括供油系统、回油系统、通气系统等。但是在飞行高度较高时，为了保证密封和工作效率，转换为闭式系统。
2.2 燃油系统
燃油系统用来分别向主燃烧室和加力燃烧室提供燃油，并根据油门手柄位置（或外界条件）变化，供给和调节输往主燃烧室和加力燃烧室的燃油量，保持发动机工作状态的稳定，同时还用于控制风扇进口导流叶片转角、高压压气机可调导流叶片转角和尾喷口调节等几何通道的控制。燃油控制系统主要有控制器和执行机构，有机械液压式、模拟电子式、数字电子式和组合式等类型。
2.3 起动系统
起动系统用来保证在地面和空中安全、可靠地起动发动机，或在地面冷运转（不点火） 发动机。主要包括起动机、补氧系统、点火装置、起动燃油喷嘴和控制器等。转子发动机
2.4 防冰系统
防冰系统是为了防止在易结冰的环境条件下飞行时在进气道、风扇和压气机进口导流叶片或静子上结冰。冰层会引起流量减小和进气畸变，导致很大的性能损失，甚至发动机停车。冰层也有可能脱落，导致压气机吞冰而使发动机部件被打伤，严重时会导致重大事故。
2.5防喘/消喘系统
发动机的防喘/消喘系统的功能是保证压气机在宽广的飞行条件和姿态下具有足够的气动稳定性，避免压气机出现喘振，或在压气机出现喘振时及时进行控制而消除喘振。特别是对于作战飞机，防喘系统要保证在发射武器时避免由于尾气吞入而导致出现压气机喘振。
2.6发动机操纵系统
发动机操纵系统用于控制发动机的各种工作状态转换和稳定工作，包括发动机推力/功率操纵
系统和发动机应急停车系统。操纵系统有机械传动式和电气传动式，其中机械传动式主要由油门操纵手柄、钢索、滑轮、连杆机构等组成。
2.7发动机监控系统
发动机监控系统的功能是测量、分析、预测发动机的工作状态和使用寿命等。主要包括滑油监测、振动监测、气路参数监测、有寿件寿命消耗监测等，有机载在线处理和机下离线处理方式。现在，已在发动机监控技术的基础上，向着功能更为全面的推进系统预测和健康监控（PHM）的方向发展，成为一个重要的技术发展领域。
2.8防火/灭火系统
发动机的防火/灭火系统是用来在发动机内部滑油腔发生火警的情况进行及时灭火，保证飞行安全。通常由安装在发动机舱内的内部灭火瓶、驾驶舱内的火警信号灯及操纵元件和发动机上的火警信号传感器及接头、导管等组成。
结语
随着航空发动机的不断更新，发动机转子仍然是其中重要的环节。人们不断提高发动机的性能，拓展发动机的使用范围，对发动机转子及其他系统提出了更高的要求。目前乃至以后很长一段时间里，发动机转子仍然是航空器发展研究过程中的重要部件。所以，探究发动机结构机理对航空发动机的发展和人类航空进步有着重要的意义。
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