圖 " "%航空發動機相對的研制難度新發動機定型試難可以分為六個方面,其各方面的具體試驗如表 " "所列。表 " "%新發動機定型試驗項目
名%稱 主要項目
可靠性試驗 ()試車檢查;()振動試車;(&)發動機校準;(’)長期試車, (個階段 ) *小時 +階段;(()啟動試驗;(*)發動機重新校準;(,)發動機分解檢查后再裝配試車
結構完整性試驗 ()壓力試驗;()轉子結構完整性試驗,轉子超溫、超轉試驗、盤破裂試驗;(&)零部件及整機低循環疲勞試驗;(’)葉片包容性試驗;(()靜載荷試驗;(*)振動及應力試驗;(,)整機回轉模擬陀螺力矩試驗;()渦輪盤、軸試驗;(-)熱試車;(.)壓氣機喘振裕度試驗
高空試驗 ()高空發動機校準;()高空功能試驗;(&)高空啟動和再啟動試驗;(’)進氣道畸變試驗;(*)高空風車試驗
環境試驗 ()低溫、高溫啟動和加速試驗;()結冰試驗;(&)腐蝕敏感性試驗;(’)吞鳥試驗;(()外物擊傷試驗;(*)吞砂灰試驗;(,)吞水試驗;()武器排煙試驗;(-)噪聲分析;(.)排氣污染;()在核爆炸后幸存能力試驗
附件試驗 ()附件校準;()模擬工作條件附件循環試驗;(&)老化試驗;(’)高溫試驗;(()室溫長期試驗;(*)低溫試驗;(,)燃油泵空穴試驗;()附件重新校準;(-)滑油箱試驗;(.)附件傳動 —功率引出試驗;()發電機試驗;()熱交換器試驗;(&)防火試驗;(’)液壓系統試驗;(()振動試驗;(*)電器附件環境試驗,包括潮濕防霉菌腐蝕、防爆、防塵、沖擊、點火積炭、浸水和電磁干擾等試驗
•.-•
()性能換算因子驗證試驗;()應急燃油試驗;
(")替代燃油試驗;()發動機散熱及滑油冷卻試驗;(&)(’)啟動
(%)滑油中斷試驗;抽氣試驗;其他試驗扭矩試驗;飛行姿態試驗;雷達橫截面測定;紅外輻射試驗;
(()())(*)()發動機電源損壞試驗
++值得說明的是,目前,各國航空發動機可靠性和適航性定型鑒定,基本都采用 %*,或 &*,耐久性試車。這種試車由若干階段組成,每階段為若干小時(如 &,),并分幾個循環。試車程序在型號規范中規定。在新機研制中,要用新發動機試驗若干次,直至通過國家規定試車為止。
"*世紀 (*年代加速任務試驗方法的逐漸完善,明顯地減少發動機試車時間、合理地反映了發動機使用任務、任務混頻并著重保持了重要的應力循環或溫度循環,因此在先進國家發動機研制中獲得較廣泛的應用。耐久性試車和加速任務試驗主要目的是鑒定規范所要求的性能、使用極限、啟動和加速性、抽氣、低循環疲勞和適航性要求。
結構完整性試驗主要是為了保證發動機的可靠性和壽命。
高空試驗的主要目的是對發動機的高空性能進行鑒定,特別是對飛行包線邊界點,測得的穩定狀態、過渡狀態和啟動特性均應符合規范要求;在規定的進氣道畸變狀態下能正常運行。
高涵道比民用發動機于 "*世紀 (*年代末投入使用,在貫徹結構完整性設計中實現了性能和可靠性綜合設計。例如, -"%**發動機的風扇采用寬弦無凸肩葉片; *級高壓壓比達 &,多變效率達 *. ),喘振裕度達 */;燃燒室采用精鑄瓦片式內壁板,即浮壁式火焰筒,耐高溫及易維修;渦輪采用三維氣動設計,高壓滑輪效率達 *. )*",低壓渦輪效率達 *. )*,主動間隙控制,單晶氣冷葉片,有熱障涂層的導向葉片;全權數字式電子控制器,改善性能,提高可靠性,減輕質量,具有良好的經濟性; -"%**于 ))"年取得適航證。在采用這些先進技術下進行了大量部件試驗,諸如提高壓氣機喘振裕度試驗、間隙測量、三維高溫渦輪出口流場測量、浮壁火焰筒試驗和溫場調試、先進冷卻技術試驗研究、數字式控制器功能試驗等。
四、試驗方法的發展
.性能試驗
目前的試驗設備和測試技術對于確定發動機總性能是足夠的。為了確定和改進各種發動機對于特定部件的性能要求,應進行更詳細的發展試驗;另一方面降低耗油率已成為研制發動機更為重要的技術目標。因此,性能試驗發展的重點為:
表 ( 0 0"列出發展性部件主要試驗。
•*"*•
第八篇 %航空發動機試驗和測試
表 " "%發展性部件試驗
部件名稱 試驗內容 說%明
壓氣機 ()進行壓比達 :的五級壓氣機試驗驗證()單級壓氣機試驗驗證(&)離心壓氣機與效率相當的軸流壓氣機的試驗驗證(’)滯止失速試驗(()高葉尖速度風扇試驗())大流量引氣壓氣機試驗驗證 保證壓氣機工作效率和保證喘振邊界不變的同時,減少壓氣機級數、葉片數目,增加級載荷,采用粉末冶金材料,提高工作轉速
燃燒室 ()瓦片式燃燒室試驗驗證()高溫多孔層板式燃燒室試驗及其耐久性驗證(&)高馬赫數燃燒室的試驗(’)溫度場調試技術(()燃用代換燃料、降低耗油率試驗())減少排放物的試驗研究 研究低循環疲勞壽命高 * ’倍的火焰筒、改進冷卻方式、減少排放物、提高溫度場的均勻度
渦輪 ()高溫渦輪試驗()小展弦比不冷卻渦輪的試驗(&)變幾何渦輪試驗(’)三維氣動設計 +傳熱的驗證試驗((),,,,次循環的渦輪鑒定試驗())先進冷卻技術試驗研究(-)陶瓷材料的應用試驗 研制提高耐久性達 &倍效率高 ,.的變幾何渦輪,研究氣動 —傳熱冷卻體系和陶瓷材料
調節系統 數字式調節器功能試驗 實現復雜調節,充分發揮發動機性能潛力
%% 影響耗油率諸因素的試驗研究,減少污染排放物的新型結構燃燒室試驗,主動間隙
控制,高效率壓氣機和渦輪,減少冷卻系統損失等的鑒定試驗。 "確定部件性能對整機性能影響的試驗。 提高測量儀器水平,提高測量精度,減少儀表、探頭干擾氣流,發展激光測試技術和
光學高溫計、光纖測量系統。 發展三維、動態測量新技術;實現數據處理自動化、實時及可視。 /操縱性試驗操縱性試驗仍處于發展階段。雖然采用計算機控制的空氣射流式畸變發生器和孔板
中國航空網 www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址:飛機檢測與維修實用手冊 3(79)