作品名稱：多功能航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)模型
學(xué)校名稱：空軍工程大學(xué)
參賽隊(duì)伍：天翼
參賽學(xué)生：秦建飛 林書帆 孟元豪
指導(dǎo)老師：于錦祿 何立明
一、設(shè)計(jì)方案
本作品將航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理抽象簡(jiǎn)化，并充分考慮3D打印機(jī)逐層打印等特點(diǎn)，構(gòu)思設(shè)計(jì)合適的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)模型，并對(duì)模型各部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力校核。再用抽象簡(jiǎn)化了的發(fā)動(dòng)機(jī)部件、實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的逼真模擬，真實(shí)展現(xiàn)了各類航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能。在制造發(fā)動(dòng)機(jī)模型中，首先運(yùn)用SolidWorks軟件設(shè)計(jì)繪制發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件的三維模型圖樣，再根據(jù)設(shè)計(jì)的圖樣利用3D打印機(jī)制造零部件，最后將3D打印機(jī)制造的各部分的零部件，用法蘭、卡扣等連接方式裝配成完整的發(fā)動(dòng)機(jī)模型。本種方法設(shè)計(jì)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)模型主要包括公共模塊（各類型發(fā)動(dòng)機(jī)均由高壓壓氣機(jī)、燃燒室、低壓渦輪和高壓渦輪組成）、低壓壓氣機(jī)模型、小涵道比渦扇低壓壓氣機(jī)—外涵道機(jī)匣模型、大涵道風(fēng)扇模型、螺旋槳-低壓壓氣機(jī)模型和尾噴管模型。
二、作品特色
1．創(chuàng)新性
（1）利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)共性原理，結(jié)合模塊化設(shè)計(jì)理念，重構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)部件，通過重新組裝形成渦噴、渦槳和大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)多功能的航空發(fā)動(dòng)機(jī)模型教學(xué)；
（2）基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，組合優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的零件，在保證發(fā)動(dòng)機(jī)外觀結(jié)構(gòu)不變的前提下，用盡可能少的零件實(shí)現(xiàn)逼真的發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)模型；
（3）對(duì)真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理抽象簡(jiǎn)化，運(yùn)用機(jī)電技術(shù)通過模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程反映各類航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基本工作原理。
2．實(shí)用性
（1）本教學(xué)模型具有功能多樣、體積小、輕便易攜等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)渦噴、渦槳和大涵道比渦扇3種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)需求，模型方便在各類教學(xué)場(chǎng)所使用教學(xué)。
（2）可以直觀逼真地反映發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部主要構(gòu)造，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程，增強(qiáng)教學(xué)效果。
（3）多功能航空發(fā)動(dòng)機(jī)教學(xué)模型性價(jià)比高，機(jī)械加工方便，維護(hù)性好，相較于現(xiàn)有教學(xué)用發(fā)動(dòng)機(jī)模型，價(jià)格更為低廉，經(jīng)濟(jì)性更好，可以實(shí)現(xiàn)大面積的推廣應(yīng)用。
3．先進(jìn)性
（1）通用性強(qiáng)，可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的要求，分模塊進(jìn)行教學(xué)。
（2）模型各個(gè)單元相對(duì)獨(dú)立，可以在各自原有基礎(chǔ)上做更深層次的設(shè)計(jì)拓展，實(shí)現(xiàn)對(duì)單元的設(shè)計(jì)改進(jìn)，提高模型的逼真度、經(jīng)濟(jì)性等性能。
（3）可以隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷向前發(fā)展，在模型基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的拓展豐富。
（4）使用3D打印技術(shù)，制造葉片等結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工困難的零件，方便快捷，且模型更加逼真。
