表 *. +, )%發動機研制時各種類型試驗時間分配
試驗類型 試驗時間 / 0 所占比例 /(1)
臺架試車 5*** 3" )
飛行試驗 4*** )" 23
部件試驗 2*** )5" %*
附件試驗 53*** 2%"
總計 3**** **
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第八篇 航空發動機試驗和測試
表 " " %&’發動機定型前部件試驗時間分配
發動機部件 試驗時間 ( ) 附件及調節 試驗時間 ( )
風扇 *+’ 燃油泵 +,**
壓氣機 +++ 燃油調節器 ++**
燃燒室 ++,++ 壓氣機進氣溫度 -,
高壓渦輪 ’’ 敏感元件
低壓渦輪 ’,. 增壓與卸壓活門 +,**
結構 /’** 可變靜子反饋 +’*
軸承封嚴、軸 //’+ 可變靜子作動筒 /+,/
附件傳動 0.** 滑油與回油泵 +.-’
管道與支架 /,*
滑油箱 /+,*
燃油加熱器 ’+
試驗總時數 *0- 試驗總時數 /.’
由表 " "看出,耐久性試車、模擬試車和循環試車在調整試車中占總時數的 ’,1;由表 " "-看出,發動機單獨部件和系統試驗的時間占總試驗小時數的 .+1,而全尺寸發動機試驗時間僅占 1左右;由表 " "/看出,風扇與壓氣機的總試驗時間與燃燒室及渦輪的各自試驗時間基本相當,而燃燒室所用試驗時間最長。
整機調整試車的優點在于工作條件的真實性,試驗結果包含了部件間的相互影響,不需要附加壓縮空氣源和動力。其缺點是限制了錄取任何變量變化時對單個部件的影響。發動機個別部件工作過程的不完善會影響相鄰部件的工作。例如,壓氣機出口速度場的不均勻會降低燃燒室出口溫度的均勻性,以至可能燒壞渦輪葉片。由于整機工作各部件的相互影響,增加了找出發生故障的主要原因的復雜性。
部件試驗的優點在于能獲取其影響參數在寬廣變化,時對部件性能影響的完整數據資料。能夠錄取特性,確定它的最佳工作條件及明確對發動機其他部件的要求,以便保證這些部件的最佳工作條件。其缺點是在非使用條件下試驗,結果應用受到限制,未考慮到相鄰部件的相互影響。
發動機性能、功能的最終評定僅能在整臺發動機試驗之后方可獲得。部件模擬試驗結果不能直接作為發動機試驗結果。
調整試車要求有專門制造的試驗樣機,進行多臺上重復性、穩定性和再現性試驗。由于增加了測量點數,結果將會影響發動機部件的強度,影響工作過程和被測參數。此外還要制作專門的“工藝部件”,例如,測量燃燒室出口溫度 2/分布的專門導向器,具有流通
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第八篇 (航空發動機試驗和測試
面積縮小以錄取穩定工作裕度的壓氣機等。調整試車耗費大、時間長,為了縮短調整試車周期,可采用下列措施。 充分仔細地選用調整試車設備,能在臺架上試驗的就不要在高空臺試驗,能在高空
臺試驗的就不在飛行條件下試驗,能在部件上試驗的就不在發動機上試驗。這樣能縮短試驗時間,降低費用。 "盡可能地在一次試驗上安排多種試驗項目的多任務試車,如在各種轉速下測定發動
機的節流特性和振動測量。 用加速任務試車代替耐久性試車。 試驗、測量和試驗結果整理要自動化、一體化,以縮短試驗時間,提高試驗準確性。 "國家設計定型試車這是國家主管部門驗收新機和改型定型的試車,它包括以下內容。 確定被提交的發動機參數符合設計技術條件所規定的指標。 "用 %&耐久性試車(早期采用全壽命試車)檢查發動機,試車程序按型號規范中的
規定。試車完成后,分解發動機,檢查所有零件的磨損、變形,進行微分測量,探傷并記錄所有的故障。試車程序應能達到對研制質量考核的目的。試車前后,錄取發動機的性能數據,對比試車前、后的性能,發動機性能衰退(試車后性
能惡化)應在規定的范圍之內。 評價和分析發動機零件、部件和結構完整性及標準件、標準結構的應用水平。 評價發動機的使用完善性、操縱適宜性、檢查和維護的方便性等。 %確定成批生產發動機的標準樣機。
三、批生產發動機常規試車
批生產發動機常規試車(包括工廠試車、檢驗試車和提交驗收試車)是為了調整和檢驗成批生產發動機質量的一種整機試車。每臺發動機進行常規試車時要確定和調整 作過程的基本參數,檢驗零件的加工質量和裝配質量,磨哈并運轉發動機。
常規試車中保證發動機飛行技術數據的基本參數都應調整和檢查,如推力、排氣溫度、最大轉速、耗油率、滑油消耗量、振動值;慢車狀態轉速、推力;加速時間、滑油壓力和流量、啟動過程參數和各種具體結構形式的發動機所固有的一些參數,如對加力式渦輪噴氣發動機為加力點火的同步性;渦輪風扇發動機為轉子的轉差率;渦槳發動機為螺旋槳的自動順槳性等。
在試車規程中,務必規定所屬狀態,如在起飛狀態運轉,最大連續狀態運轉和在慢車狀態運轉,最大滑油進油溫度運轉,排氣狀態運轉,以及檢查所有限制器、信號器工作,收放噴口靈活性,推力變化等。
四、發動機工作狀態
為了統一衡量試驗和使用情況下發動機的工作強度,采用下列幾種基本狀態。 起飛狀態。亦稱最大狀態,具有最大推力(最大功率)、最大許用轉速、發動機承受最 •%’’•
大應力,其工作時間受到限制(不超過 "),總使用時間也受到限制。例如,使用最大狀態時間占總工作時間的 %。該狀態為飛機正常起飛或著陸中斷第二次拉起時使用,在短時間增大飛行速度時也采用。機場慣用的起飛除采用該狀態外,也在應急時采用加力狀態起飛。
最大連續推力(功率)狀態。亦稱額定狀態。在該狀態下,發動機具有最大推力(功率)值的長時間使用的連續工作狀態。就平均值而言,最大連續推力狀態的推力值約為起飛狀態的 &’%;在試車臺條件下,其工作狀態下的轉速與起飛狀態相同或略低于 (% )
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