航机陆用

作为航空用的发动机与陆用的燃气轮机有极强的两用性。将航空燃气涡轮发动机改型为陆用的燃气轮机称为航机陆用，一般是用涡喷发动机的燃气发生器，加装一个自由涡轮，自由涡轮采用后轴输出功率时，工作后的燃气需用排气蜗壳排出。

简介作为航空用的发动机与陆用的燃气轮机有极强的两用性。将航空燃气涡轮发动机改型为陆用的燃气轮机称为航机陆用，一般是用涡喷发动机的燃气发生器，加装一个自由涡轮，自由涡轮采用后轴输出功率时，工作后的燃气需用排气蜗壳排出1。

应用这种陆用的燃气轮机是一种先进的动力装置，是以空气或燃气为工质的旋转式热力发动机。具有效率高、污染低、投资省、起动快、运行成本低、便于维护、寿命周期长及能源可梯级利用的特点。其应用范围非常广泛，除用于电力工业外，在军事上可作为坦克、舰船、导弹的推进动力；在交通领域为赛车、地效飞机、高速机车提供动力；在化学工业中，用于抽天然气、泵油、油气管线输送；还可作机场跑道的除雪机、海上平台发电的动力装置等2。

陆用燃气轮机分类陆用的燃气轮机一般可分为三种类型：重型、轻型、微型。

（1）重型燃气轮机

重型燃气轮机功率较大，常为单轴结构形式，其运行可靠，排烟度高，联合循环效率高。目前大功率燃气轮机已超过300MW，单循环热效率超过39%，联合循环热效率达58%，主要适用联合循环发电、热电联产循环系统等电力工业中。

（2）轻型燃气轮机

轻型燃气轮机一般为航空发动机的转型产品。现在轻型燃气轮机以GE，R.R(罗尔斯·罗伊斯)，P&W（普惠）三大主导企业形成了工业燃气轮机的最高水平：压气机增压比10~30，单循环热效率为36%~40%，联合循环热效率为55%~58%，涡轮前温度低于1430℃。

（3）微型燃气轮机

微型燃气轮机功率一般在75kW以下。自1995年美国动力年会上推出样机后，发展迅速，年年推陈出新。正像专家预侧的：微型燃气轮机在未来电力工业中的地位，犹如微机PC在曾以大型机为主的计算机工业中的地位。其发展快的优势在于廉价、高效、性能可靠。廉价、高效、可靠的高温材料是微型燃气轮机在效率和环保方面取得进展的关键。据报道，30kW的微型燃气轮机燃用天然气时的排放，仅为新一轮重型汽车最低排放标准的80%1。

航机陆用的发展前景与动态美国工业燃气轮机总体上处于世界前位，已形成产品系列，2000年美国新增发电设备的2/3以上用燃气轮机。英法在航机陆用领域进展也很快。特别是美国与欧洲合作做出的CAGT先进燃气轮机合作计划，该计划由美国牵头，由美欧22个部门和公司参加的多国计划，致力于将波音777飞机配装的三种大型涡扇发动机改为先进的陆用燃气轮机。目前，首先要解决中间冷却方案，涡轮前温度为1700~1755K，简单循环效率为45%~47%。中间冷却方案是实现更先进的热力循环的第一步，热力循环的热效率将达61%~63%，这将是未来的燃气轮机的性能参数的特征。

我国航空工业自20世纪70年代以来，在航空发动机基础上改进了WJ5G，WJ6G，WP6G等型号的工业燃气轮机100多台套。在我国油田、石化、交通等部门使用。20世纪80年代我国航空工业瞄准世界先进水平，与美国普惠公司合作开发了FT8燃气轮机。其输出功率为25MW，可发电24800kW，热效率达38.4%，是世界上同功率等级中效率最高的。

20世纪90年代，我国引进乌克兰GT25000舰用燃气轮机，现正在国产化。QD-168型燃气轮机是我国与俄罗斯合作，在苏-27系列战机动力装置的基础上改型研制成功的。其输出功率为16800kW，热效率达37%，涡前温度为1440K，压气机增压比为17.6。该机属干式排放燃烧室，环保性能好，进气过滤系统可保证在沙暴天气正常使用。

正在研制开发的环保型QD一70轻型燃气轮机，就是利用先进的A型航空发动机原型改制的。其输出功率为7060kW，热效率为31%，其主要部件燃气发生器和动力涡轮直接来自A型航空发动机。主要改动是将煤油喷嘴改为燃气喷嘴。

我国在航机陆用研究开发能力方面已具有一定的基础。自1983年成立中国轻型燃气轮机发展中心，将轻型燃气轮机的规划、研制、生产配套及引进工作统一负责。这有利于集中力量提高陆用燃气轮机的设计能力，充分利用现有设备和实验基础能力，积累独立设计航机陆用的经验，研发出先进的设计数据库，逐步形成核心机的产品系列，使航机陆用技术形成规模2。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所