产品简介

随着航空发动机的研究和发展不断推进与深入，如何改进航空发动机的制造技术是航空领域的热点问题。而3D打印技术作为新兴的制造技术，在航空材料制造方面起到了越来越重要的作用。将3D打印技术应用于航空发动机模型的制作，能为3D打印技术更好地应用于航空发动机制造领域提供经验。

目前，航空发动机的教学模型主要由向专门厂商定制和切割退役发动机两种途径得到，其体积庞大、功能受限，而且仅能在特定场所进行模拟演示，难以进行随堂教学。但伴随着3D打印技术的成熟及广泛应用，基于提高教学质量，增加课堂授课的生动性、直观性，我们利用3D打印技术制造了具有仿真度高、通用性强、使用方便等特点的带矢量喷管的涡轮喷气发动机教学模型。

该教学模型由公共模块、控制模块和矢量喷管模块三大模块组成，以两个不同输出功率的步进电机分别作为原动力，实现高低压两级转子轴的不同转速；利用单片机控制直流电机，通过带动齿轮机构实现对矢量喷管的调节。

设计方案

本作品将航空发动机结构进行合理抽象简化，并充分考虑3D打印机逐层打印等特点，构思设计合适的涡喷发动机模型，并对模型各部分进行结构受力校核。再用抽象简化了的发动机部件、实现对发动机的逼真模拟，真实展现了涡喷发动机的结构特点和功能。在制造涡喷发动机模型中，首先运用SolidWorks软件设计绘制涡喷发动机各零部件的三维模型图样，再根据设计的图样利用3D打印机制造零部件，最后将3D打印机制造的各部分的零部件，用法兰、卡扣等连接方式装配成完整的涡喷发动机模型。

产品特色

1．创新性

（1）利用喷气式发动机的共同结构特点实现各部件的配合工作，从而演示真实发动机的构造及工作情况。

（2）通过单片机控制电机驱动矢量喷管模拟实际三维矢量喷管在空间中的运动情况。

（3）对真实发动机进行合理抽象简化，通过模拟发动机的工作过程反映各类航空发动机的基本工作原理。

2．实用性

（1）体积小、质量轻、便于携带，不受场所空间限制，方便在教学中使用。

（2）可以直观逼真地反映发动机内部主要构造，模拟发动机工作过程，增强教学效果。

（3）相较于现有教学用发动机模型，价格更为低廉，经济性更好，可以实现大面积的推广应用。

3．先进性

（1）通用性强，可以根据教学内容的要求，分模块进行教学。

（2）模型各个单元相对独立，可以在各自原有基础上做更深层次的设计拓展，实现对单元的设计改进，提高模型的逼真度、经济性等性能。

（3）可以随着涡轮喷气航空发动机的不断向前发展，在模型基础上实现进一步的拓展丰富。

（4）使用3D打印技术，制造叶片等结构复杂、加工困难的零件，方便快捷。且模型更加逼真。