离心泵是航空发动机燃油系统应用多的增压泵，结构简单，体积小，质量轻，抗污染能力强，寿命长。具有同样优点的齿轮泵已成为采用多的主燃油泵。若将离心泵和齿轮泵合为一体，设计成组合泵，既简化了传动机匣的设计，又减轻了质量，因此，这种组合泵的应用很有前途，尤其是在民航领域。但是，随着航空发动机推重比（或功质比）的不断增高，对泵的要求也在提篼，为此，在不断挖掘各种泵的潜力的同时，还要对新型燃油泵进行研究。

　　2航空发动机对主燃油泵的新要求寿命增压温升可靠性进口压力7Zm为满足上述要求，在泵的组合形式、设计计算、材料选择等方面均需有新的思路和创新。

　　3选型的创新众所周知，提高泵的转速是减轻泵的质量的主要途径，对现有广泛采用的离心-齿轮组合泵来说，离心增压泵提高转速的潜力很大，转速提高后，若要改善泵的吸人性能、提高汽蚀比转速，在其叶轮进口设置诱导轮即可。而齿轮泵则难以满足要求，其原因：一是齿轮栗在高速、高压、长寿命时值过大，滑动轴承设计困难，所以齿轮泵对转速的提高有一定的限制；二是在高流量比时，齿轮泵的大量回油将使低的温升目标难以实现。

　　经过俄罗斯和美国专家的共同研究试验，试制成功一种由带诱导轮的低压离心栗、变流量的高压离心泵和三级旋涡泵组合而成的新型的主燃油泵，简称离心-高压变流量旋涡泵，如所示。这种泵的大转速为27000r/min.为满足发动机对泵的新要求，这种组合泵中的离心泵在其设计思想上有着大胆的创新。

　　4.2航空发动机用离心泵的工作特点由于航空发动机有慢车、巡航、额定、大（起飞）等工作状态，离心泵亦有与之相对应的不同的供油量，在这种情况下，传统设计把大流量定为设计流量显然不合理，因为发动机在该状态下工作的时间短，高效率状态未充分显示出优越性。为了减少功率消耗，减轻泵的质量，应该选择发动机工作时间长的巡航状态的流量作为设计流量。

　　4.3离心泵设计流量的确定发动机巡航状态的需油量约为大流量的70，这时离心泵的效率曲线如所示。在这种情况下，发动机大状态时泵的效率还是比较高的，但由于设计流量是原来的70，泵的体积就可明显减小，以利于泵的功质比的提高；而在发动机巡航状态，由于泵的效率的提高，则又可减少发动机的功率消耗。

　　4设计思想的创新设计思想的创新主要表现在离心泵设计点流量的选择与传统设计不同。

　　4.1民用泵的运行区间离心泵的特性曲线一般是指转速一定时，泵的扬程H（AP）、效率7、温升At、消耗的功率N与流量Q的关系曲线，心=/（<3）及JV=/（Q），如所示。设计理想的离心泵应该在设计流量Qd运行时，扬程达到设计要求Hd，同时效率要高。为了扩大泵的使用范围，又不使效率过低，一般将设计流量的80 ~120定为离心泵的运行区间。

　　5降低温升的新措施广泛采用的齿轮泵从进口到出口温度升高，热量的主要来源是小流量时回油活门大量回油将液压能转变成的热能，但回油活门又是齿轮泵用来调节流量必不可少的组件，所以，要想增大流量比，降低泵的温升，使，齿轮泵是无法达到的。

　　在离心-高压变流量旋涡组合泵中，流量调节的任务由组合泵中的高压离心泵来完成。从离心荥的工作机理可知，当叶轮中流动速度不变时，叶轮的宽度与通过它的流量成正比。所以，为达到调节流量的目的，可将效率高的闭式叶轮设计成带叶片的叶轮体和前盖板两部分，为减少磨损及发热，叶轮体上的叶片采用机械加工成形，前盖板上有和叶片形状相同、滑动配合的形孔，由伺服活塞根据调节系统的指令控制前盖板的位置，改变叶轮的宽度，实现流量的调节。

　　6旋涡泵及其协同工作旋涡泵的主要构成是叶轮和流道，在叶轮上有径向弯曲的叶片，叶轮在圆柱形的栗壳中转动。在泵壳的2个侧面各有1个与叶轮同心的半圆形的流道，工作中由于液体多次从流道中旋转进入叶片而获得能量。所以在尺寸相同的条件下，旋涡泵的扬程要比离心泵高2~5倍；旋涡泵结构比较简单，成本较低；大部分旋涡泵具有自吸能力，且能抽送气体和液体的混合物，所以在低进口压力时亦能正常工作；在该组合泵中旋涡泵选用了半圆形截面的流道，由于在结构上对称布局，轴向力、径向力基本抵销，故其轴承的负荷很小，所以可以在高转速下工作。

　　在这种组合泵中旋涡栗是3级串联的，其目的是为了提高4的起动点火转速时的燃油压力，使其顺利点火起动。

　　单级旋涡泵的扬程流量的特性曲线H=/（Q），如所示。其中曲线13分别是半径由小到大的各级旋涡泵的特性曲线，曲线4则为串联后的特性曲线。在同样的4转速下，高压离心泵的扬程要比旋涡泵低得多，所以起动初始阶段只能由旋涡泵供油。随着转速的升高，当高压离心泵的扬程达到负载要求的压力时，由旋涡泵和高压离心泵共同供油。若供油量为Q，则0= +Q2，其中Qi为旋涡泵的供油量，由负载管路特性曲线5（）和特性曲线的交点A的位置决定。Q2为高压离心栗供油量，由伺服活塞控制叶轮流道的过流面积来达到。由于旋涡泵的供油量远小于2，故旋涡栗效率低的缺点可忽略不计。

　　7离心-高压变流量旋涡组合泵的性能据了解，由俄罗斯、美国专家们共同研制的一种离心-高压变流量旋涡组合泵已用于GE90发动机上，其性能指标见表1.表1 GE90发动机离心-高压变流量旋涡组合泵性能指标参数慢车大流量比温升CC）质量（kg）首翻期i）GE90发动机原来用的离心- -齿轮组合泵与现用的离心-高压变流量旋涡组合泵的性能比较见表表2 2种组合泵的性能比较参数离心-齿轮组合泵离心-旋涡组合泵首翻期（h）注：首翻期与零件选用的材料有关。叶轮若选用碳钢，则首翻期为lOOOOh；若选用碳化硅，则首翻期可达40000~50000h.从表2中的数据比较可看出，离心-高压变流量旋祸组合栗的性能比离心-齿轮组合泵的明显优越，若考虑离心-高压变流量旋涡组合栗还可减轻发动机传动机匣质量，对提高航空发动机推重比就更有利了。

　　8结束语综上所述，可看出这种新型的带诱导轮的离心泵和高压变流量旋涡泵构成的组合泵能满足发动机发展的需要，并很有发展前途。