杨小贺，李艾挺，曹 博，申 航，刘世文

(中国航发商用航空发动机有限责任公司, 上海 200241)

民航客机在低空飞行时非常容易遭遇鸟撞事件，美图联邦航空局(FAA)的统计数据显示，从1990年至2008年间，美国商用航空飞机共发生90 000次鸟撞事件，其中至少103架飞机在鸟撞事故中坠毁。发动机作为飞机的动力来源，其受鸟撞的威胁要显著高于其它部位。现代民航客机发动机通常采用大涵道比涡扇发动机，随着设计水平的提高，涵道比不断增加，受鸟撞的概率也在提升。发动机吸入鸟体后，首先对风扇叶片进行撞击，发生凹陷、变形、撕裂、掉块和断裂等现象，致使风扇叶片几何结构发生变化，运行特性向非设计工况偏移，进而引起整机气动性能和推力的显著降低。一台设计良好的发动机在受到鸟撞后应能在控制系统的调节下恢复至稳定运行工况，并且能维持一定的推力大小。反之，发动机将出现失速或喘振，并出现熄火、结构失效、超温或发动机推力不能恢复的情况。研究风扇鸟撞后特性的变化规律，能够为发动机鸟撞性能的评估提供依据。

鉴于发动机鸟撞对航空飞行安全的巨大威胁，上世纪70年代就有学者开始了相关研究工作。试验方面，Wilbeck[1]、Bertke[2]、吴大观[3]、Ikeda[4]、Lavoie[5]、陈伟[6]等对鸟冲击平板或叶片开展了强度试验研究，积累了珍贵的试验数据。数值模拟方面，主要分为基于有限元方法(FEM)的结构强度分析和基于计算流体动力学(CFD)的气动分析。其中结构强度模拟[7-11]的相关研究很多，方法也逐渐成熟，但关于气动性能的研究工作较为缺乏。……