刘宝杰，于贤君，安广丰，陶 源，周安宇，李丽丽

（1.北京航空航天大学航空发动机研究院，北京100191；2.航空发动机气动热力国防科技重点实验室，北京100191；3.中国民航大学航空工程学院，天津300300；4.中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015）

0 引言

进入喷气时代以来，航空发动机的推重比已经从最初2~3提高到10左右，下一代军用航空发动机的推重比期望突破12；此外，为了满足未来高超声速飞行的需求，航空发动机压缩系统的工作温度会大幅度升高，控制压缩系统的长度，减轻压缩系统的质量，对于涡轮基动力装置具有重要价值。这些都要求未来航空发动机压气机的平均级负荷系数要达到0.45~0.50，远高于目前常规叶片压气机的负荷极限（对应的负荷系数约为0.40），因此必须探索和突破更高负荷水平的压气机设计技术。串列叶片作为一种先进叶片气动布局形式，不仅能够实现更高的气动负荷水平，而且具有较好的工程可行性，已成为当前探索的下一代航空发动机先进设计技术的热点之一。

国内外针对串列叶片设计技术的研究主要集中在3方面：（1）串列叶片相对于常规叶片的性能优势。在这方面，虽然在美国航空航天局的支持下，PW公司开展了大量的级环境下的试验研究[1-3]，但由于所设计的压气机负荷偏低，并未显示出串列叶片具有明显的性能优势；级环境下的流动较为复杂，Hoeger等[4]、Schneider等[5]、Dehkharqani等[6]、苗厚武等[7]尝试从更为简单的2维叶栅对比中展开研究，但相对常规叶片，在不同情况下串列叶片的损失水平有高有低，并未从更简单层面理清这一问题。……