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產生的流場能模擬進氣道的出口流場畸變,但是還需發展更先進設備和測試技術,以便更真實地模擬發動機所遇到的實際環境。操縱性試驗發展重點可概括為: 建立和發展更精確地模擬發動機過渡特性的試驗設備。這種設備能正確確定發動機 •,•
對于快速油門過渡狀態、進口壓力和溫度變化的響應特性;在飛行試驗之前就可以對攻角和側滑角的變化作出鑒定。該試驗設備裝有先進的數據處理系統,實時、高速和高分辨率。 模擬真實進口壓力和溫度條件下的壓氣機部件試驗,以確定壓氣機的性能、操縱性和葉片的振動特性,改進和發展模擬真實飛行條件的壓氣機試驗設備。
"建立和發展模擬燃燒室不穩定性試驗設備,進行燃燒室熄火、聲干擾、壓力和速度脈動、不穩定釋熱率、燃油流量不穩定、部件之間動態干擾、噴嘴噴射速度、燃油控制設立和壓氣機整流葉片調節等對燃燒穩定性影響研究。
建立和發展控制系統試驗臺。這種試驗臺應能完全操縱發動機的調節器、作動筒和傳感器。由于諸如變循環發動機和發動機—進氣道綜合調節系統增加了系統的復雜性,因此愈來愈需要鑒定調節器、作動筒和傳感器的總系統響應特性,以便暴露調節器在發動機故障發生之前所存在的隱患。實現最佳控制設計。
發展飛行試驗臺測試技術,建立飛行加速模擬試驗設備。研制先進機載數據采集系統、機載數字磁帶機、機載遙測系統和高靈敏度的各類相應傳感器,以提高機動飛行中發動機性能、發動機—進氣道匹配測試水平。
"耐久性試驗
這項試驗的重點包括:
%進行部件裂紋擴展速率的研究試驗,以確定由于循環載荷和溫度載荷造成裂紋擴展時發動機仍能繼續工作的時間長度,從而防止裂紋在使用中擴展到臨界尺寸。
發展發動機流道環境的三維測量。
"深入探討加速任務試驗方法。應包括裂紋盤旋轉試驗,以確定裂紋擴展率。例如,在地坑中做部件的旋轉試驗,對盤和軸加載,并確定裂紋擴展率。建立精確模擬發動機零件在推力循環中遇到的快速溫度變化的設備。現有的地坑試驗設備的溫度響應特性較慢,或者不能精確模擬從孔到輪緣的溫度梯度。這種設備還需要在真空條件下運轉,以限制驅動功率的要求。
建立用來鑒定機動飛行對耐久性影響的新設備,如發動機機動載荷模擬器,這種設備可使整臺發動機承受機動力,試驗由于過載力和陀螺力矩引起的彎曲負荷。有關載荷模擬器將在第 章論述。
飛行試驗在耐久性方面仍起作用。必須進行一系列飛行試驗,以便確定為鑒定發動機設計所用的飛行任務。
第二節 發動機通用規范中有關試驗的要求
一、軍用發動機規范
%"通用規范概述(%)規范的產生美國早在 &年代末期就制訂了往復式發動機最原始的規范。這些規范只簡單地敘述了發動機的工作極限和性能。隨著時間的推移,由于在規范使用方面取得了經驗,規范的 •%&’’•
內容擴大并規定了鑒定試驗的要求。到了 "年代,適用于渦噴和渦槳發動機的規范進一步修改,發展成用于每種類型發動機的五個單項系列規范:第一,規定了發動機的一般要求、工作極限和性能要求;第二,規定了型號規范的編寫格式,第三,規定了鑒定發動機的一些要求,第四,規定了生產單位的驗收試車要求;第五,規定了飛行前鑒定試驗要求。最后,這五個文件形成了 %—&—""’系列軍用規范。其中包括供采購渦噴和渦扇發動機用的達 ("年之久的 %—&—""’規范和供采購渦軸和渦槳發動機的達 )年之久的 %— &—*+(規范。 %—&—""’,是在實踐中修改、完善、充實后于 -+’(年頒布的軍用規范的典型代表。
我國在航空發動機研制、使用中,吸取了國外先進國家的研制經驗,在國防科學技術工業委員會領導下,也編制了 ./0系列的兩部通用規范,即《航空渦輪噴氣和渦輪風扇發動機通用規范(./0)1-2 *’)》和《航空渦槳渦軸發動機通用規范》( ./0)1) 2 *’)。
())內容
各國的軍用規范內容基本一樣。由于是通用規范,因此,各型渦噴、渦扇、渦槳和渦軸發動機均可根據具體的戰術要求及通用規范中的有關規定制定各自特征的發動機型號規范。
通用規范規定了渦噴、渦扇、渦槳和渦軸發動機的性能、工作特性、設計特點、各界面的詳細結構說明和安裝外廓,規定了發動機的驗證、試驗、報告、檢驗程序和使用部門要求的發動機飛行前規定試驗和定型試驗所必需的資料。此外,通用規范還規定承制單位的驗收試車所必需的資料、試驗和程序。發動機承制單位、承包單位應在具體合同要求范圍內,對發動機在整個工作包線范圍內的特點、特性和性能負責。
現以我國的航空渦噴和渦扇發動機通用規范為例予以說明。規范的內容如下: 3性質與范圍; 3適用文件; "3要求; 3質量保證條例; 43交付準備; 3定義和符號。 "、兩部分是規范的主要內容,這兩部分分別為發動機投入使用前提供所需要的技術要 3求,并對鑒定、檢驗試驗做了規定。
在"中,主要包括: %產品說明,諸如產品圖解、界面規定和發動機主要附表; &特性,諸如性能特性、物理特性、可靠性、維修性和環境條件等; ’設計和結構,諸如材料、工藝和緊固件、產品標志、互換性、安全、結構特性和設計管理; (文件; )維修技術、供應和設施;
*人員與培訓; +主要系統特性,諸如防冰系統、控制系統、燃油系統、電氣系統、點火系統、測試系統、潤滑系統、液壓與氣動系統、啟動系統、尾噴管系統、反推力系統和噴水系統; ,質量保證,諸如技術鑒定試驗、飛行前規定試驗、定型試驗及驗收試車。
在中,主要包括: %總則; &質量檢驗; ’試驗和報告的方式,諸如試驗件結構、試驗設備、試驗條件和試驗報告; (技術鑒定試驗,諸如飛機系統引氣、發動機放熱和滑油冷卻、滑油中斷試驗、發動機振動測量和材料腐蝕試驗等; )飛行前規定試驗,諸如持久試車、高空試驗和附件試驗等; *定型試驗,諸如持久試車、附件試驗、高空試驗、環境和吞咽試驗以及燃油試驗等; +驗收試車,諸如試車條件、記錄、數據、程序和抽樣計劃等。
在中,對于定義主要包括:規定狀態性能、最大推力、最小加力推力、中間推力、最大連續推力、最大反推力、總推力、凈推力、最高允許轉速、發動機規定轉速、慢車轉速、最高允許燃氣溫度、規定燃氣溫度、耗油率、喘振裕度、失速、喘振、標準大氣條件、絕對高度、風車
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飛機檢測與維修實用手冊 3(80)