航空發(fā)動機試車工藝規(guī)程的種類2

1、四、航空發(fā)動機低循環(huán)疲勞試車 發(fā)動機低循環(huán)疲勞試車是對發(fā)動機壽命進(jìn)行考核的實驗。它的要求適用于發(fā)動機的所有零件，包括氣動、機械負(fù)荷和熱負(fù)荷共同的循環(huán)效應(yīng)。低循環(huán)疲勞試車的要求：低循環(huán)疲勞試車按照通用規(guī)范要求發(fā)動機至少進(jìn)行一個首翻或翻修間隔壽命期的低循環(huán)疲勞持久試車，以保證發(fā)動機一次使用壽命期的可靠工作。作為研究考核發(fā)動機的低循環(huán)壽命方法，可試到需要的循環(huán)次數(shù)12在試車前，應(yīng)該調(diào)整發(fā)動機燃油供油規(guī)律，以獲得起動、再起動、加速時接近或等于最大允許的起動加速溫度；調(diào)整減速時的供油規(guī)律，以提供最大的熱沖擊。用一個固定的的出氣口模擬飛機引氣，以提供最大允許的引氣量。當(dāng)試車時，在發(fā)動機上不裝飛機附件和不能

2、模擬飛機功率提取時，相應(yīng)的飛機附件和飛機功率分出安裝座應(yīng)加載，以提供最大連續(xù)載荷。3具體循環(huán)工作狀態(tài)和循環(huán)方式，應(yīng)該按照使用中的循環(huán)方式和可能出現(xiàn)的惡劣負(fù)荷條件進(jìn)行。對所有維修和更換件進(jìn)行記錄。在壽命試車中，已超過一個壽命期損傷的零件可換件和修理。試車結(jié)束后，分解發(fā)動機并且檢查零件有無裂紋，各尺寸應(yīng)保持在允許的極限值內(nèi)。4五、1：1壽命期持久試車概念： 按照模擬實際飛行任務(wù)全過程綜合出發(fā)動機工作循環(huán)，運轉(zhuǎn)規(guī)定的次數(shù)，使總的有效運轉(zhuǎn)時間和工作循環(huán)次數(shù)都達(dá)到發(fā)動機規(guī)定的持久試車，稱為1：1壽命期持久試車。特點： 保證發(fā)動機的壽命期內(nèi)規(guī)定的高應(yīng)力高溫度狀態(tài)下工作時間，循環(huán)次數(shù)和其他狀態(tài)的工作時間，達(dá)

3、到過接近實際使用過程。5六、加速任務(wù)試車概念：為了刪除1：1試車中的小損傷或無損傷狀態(tài)，將這種狀態(tài)轉(zhuǎn)換成大功率高負(fù)荷狀態(tài)，使發(fā)動機達(dá)到與一個壽命期實際使用相當(dāng)?shù)膿p傷程度，這種試車稱為加速任務(wù)試車。特點：以壽命損傷等效為原則，提高持久試車循環(huán)苛刻性，縮短試車任務(wù)。發(fā)動機規(guī)定的使用壽命和加速任務(wù)試車達(dá)到相同壽命損傷有效運轉(zhuǎn)小時數(shù)之比稱為加速系數(shù)。1.概述6加速任務(wù)試車主要用于新型研制定型過程及批發(fā)生產(chǎn)發(fā)動機壽命定期抽檢。2.制定加速任務(wù)試車循環(huán)條件充分的型號強度與壽命研究分析資料、包括關(guān)健零部件承受的各種載荷因素、壽命損傷、運轉(zhuǎn)時間關(guān)系研究結(jié)果。材料(或零件)不同溫度下的強度試驗和分析資料，蠕變和

4、疲勞特性數(shù)據(jù)。詳實的發(fā)動機各種實際使用飛行任務(wù)剖面的研究資料及統(tǒng)計、分析、綜合的結(jié)果。損傷檢測技術(shù)。73.加速模擬原則不同發(fā)動機使用狀態(tài)工作特征，主要載荷因素及加速模擬原則見表32l。按持久強度壽命損傷等效為原則將非大功率狀態(tài)運轉(zhuǎn)時間換算到大功率運轉(zhuǎn)時間的常用方法如下。規(guī)定以標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)數(shù)和使用小時數(shù)計壽命的發(fā)動機尚需補充進(jìn)行的換算工作。兩種在使用中或持久試車中，將發(fā)動機工作剖面中的次循環(huán)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)的實用處理方法：8七、發(fā)動機穩(wěn)定工作裕度檢查1.雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機穩(wěn)定工作裕度檢查1)試驗的基本方法 在試車性能合格的發(fā)動機上測定各換算轉(zhuǎn)速下共同工作點參數(shù)(轉(zhuǎn)速、空氣流量、壓比)，然后改裝和調(diào)整發(fā)動機后

5、，在規(guī)定的換算轉(zhuǎn)速下，將逼喘介質(zhì)(水或空氣)灌入燃燒室規(guī)定部位，逐步逼高壓氣機工作點，直至壓氣機進(jìn)入喘振，以此確定該換算轉(zhuǎn)速下的喘點和喘振裕度。910 3)試驗設(shè)備 (1)逼喘介質(zhì)供給系統(tǒng) 無論是噴水還是灌注高壓空氣，介質(zhì)的噴注參數(shù)(壓力、溫度、流量)必須符合逼喘要求，并且操縱靈敏可靠，特別應(yīng)注意供給閥門應(yīng)能盡可小的微調(diào)，并應(yīng)能在逼喘時快速切斷噴注，必要時可與發(fā)動機油門桿退喘行程設(shè)定角度聯(lián)鎖，如圖3-2所示。 (2)測試設(shè)備 配備滿足逼喘過程需要的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，其精度和響應(yīng)速度必須符合發(fā)動機規(guī)范和本試驗要求。測點布局，進(jìn)喘點的判據(jù)及受感部承受喘振的強度儲備，須吸取已有的經(jīng)驗加以確定，推薦

6、采用穩(wěn)態(tài)和動態(tài)參數(shù)兩套測點臨近安裝，以便進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)交叉校準(zhǔn)，在試驗允許時，可以用壓氣機出口靜壓代替總壓，作為穩(wěn)定裕度的檢查參數(shù)。11（3）當(dāng)在高轉(zhuǎn)速時實現(xiàn)逼喘時，由于逼喘介質(zhì)的大量供給，發(fā)動機需要燃油供給量大大增加，應(yīng)考慮增設(shè)燃油補給系統(tǒng)。4.試驗程序（1）將改裝發(fā)動機安裝到試車臺上（2）連接噴住逼喘介質(zhì)的供給管路與測試設(shè)備。固定推力系統(tǒng)活動架，避免喘振時發(fā)生損壞（3）在規(guī)定的試驗狀態(tài)換算轉(zhuǎn)速，測定規(guī)定的數(shù)據(jù)。在高轉(zhuǎn)速試驗時，發(fā)動機渦輪后溫度可能超過允許值，這時適當(dāng)供給逼喘介質(zhì)，再增加轉(zhuǎn)速。12 (4)接通逼喘介質(zhì)供給裝置，逐步增加介質(zhì)供給量，直至高壓壓氣機出口靜壓開始上升。按規(guī)定的壓力增加

7、步長，逼進(jìn)，并注意保持轉(zhuǎn)速，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，直至發(fā)動機喘振為止，為準(zhǔn)確地獲得喘點參數(shù)，在初步取得喘點數(shù)據(jù)后。再次在同一點試驗，當(dāng)接近喘點時，壓力升高的步長應(yīng)盡可能小。 (5)發(fā)動機剛一進(jìn)喘。應(yīng)立即(人工或自動)將發(fā)動機油門收至設(shè)定的切斷逼喘介質(zhì)供給位置以下，聯(lián)鎖電門將把介質(zhì)供應(yīng)切斷。發(fā)動機逐步進(jìn)入停車后，應(yīng)起動和運轉(zhuǎn)發(fā)動機。 13 (6)改變發(fā)動機至另一規(guī)定狀態(tài)，重復(fù)35步，直至完成試驗任務(wù)規(guī)定的全部工作點對應(yīng)喘點的測定。 (7)為了測定雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機不同轉(zhuǎn)速比條件下壓氣機穩(wěn)定工作邊界，渦輪導(dǎo)向器面積不可調(diào)時，可通過噴口面積的改變來改變轉(zhuǎn)速比，重復(fù)36步，應(yīng)當(dāng)注意到雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機在一般接近共同工作的

8、n2/nl條件下；逼喘結(jié)果多數(shù)是高壓進(jìn)入喘振，當(dāng)適當(dāng)?shù)钠ヅ鋵?dǎo)向器面積并放大噴口，減少n2/nI值，偏離共同工作點較大時，可以出現(xiàn)低壓喘振，低壓喘振時會有比高壓喘振更大的噪聲和振動，同時發(fā)動機進(jìn)口會冒出強烈的火苗，必須立即停車14 5)試車數(shù)據(jù)處理 (1)喘振裕度 按下述公式計算壓氣機的喘振裕度： (2)繪制雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機壓氣機穩(wěn)定工作邊界檢驗線 圖34所示的檢驗線，是以高壓壓氣機出口臨喘點端壁靜壓與發(fā)動機進(jìn)口空氣流量的比值為縱坐標(biāo)，以高低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比為橫坐標(biāo)繪制魄曲線。在每一個試驗狀態(tài)（n2hs=常值) ，可以作出一條線。由試驗結(jié)果繪制的檢驗線如果高于作為最低標(biāo)準(zhǔn)給出的檢驗線，認(rèn)為該狀態(tài)的穩(wěn)定工

9、作裕度合格，否則不合格。15 2單轉(zhuǎn)子發(fā)動機穩(wěn)定工作裕度驗查 單轉(zhuǎn)子發(fā)動機采用收小噴口的方法原則上都可以實現(xiàn)逼喘，當(dāng)收小喘口后發(fā)動機溫度超過允許值時也可以采用象雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機一樣進(jìn)行噴水逼喘的方法。 壓氣機采用中間級放氣的單轉(zhuǎn)子發(fā)動機，在關(guān)閉放氣帶的條件下降低轉(zhuǎn)速則可以實現(xiàn)喘振檢查，由于喘振轉(zhuǎn)速的大小與穩(wěn)定工作裕度一般存在有單調(diào)變化關(guān)系，即喘振轉(zhuǎn)速高時工作裕度小，喘振轉(zhuǎn)速低對應(yīng)的工作裕度大，所以成批生產(chǎn)的發(fā)動機只要控制喘振轉(zhuǎn)速在一定的范圍，就可以保證發(fā)動機的穩(wěn)定工作裕度。1617八、發(fā)動機進(jìn)口空氣加溫試車 在地面試車臺，僅模擬高速飛行時發(fā)動機進(jìn)口空氣、燃油溫度和滑油溫度而不模擬其它條件的試車稱為

10、進(jìn)口空氣加溫試車，其目的是驗證發(fā)動機及附件在模擬條件下各規(guī)定狀態(tài)循環(huán)運轉(zhuǎn)的可靠性。該試驗屬于早期發(fā)動機持久試車的一部分。1.試驗要求（1）試車前發(fā)動機檢查 對巳完成了規(guī)定常溫持久試車階段運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，履行規(guī)定的外觀檢查(進(jìn)口、管路，附件、電纜、熱端部件狀況、低壓渦輪徑向間隙等)。18 2)試車階段前預(yù)試驗 測定規(guī)定進(jìn)氣溫度下的渦輪前溫度。測定規(guī)定的進(jìn)氣溫度變化歷程中發(fā)動機的參數(shù)。以確認(rèn)在進(jìn)氣加溫條件下發(fā)動機控制系統(tǒng)的工作，包括試驗中要驗證的限制功能(如發(fā)動機高壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、排氣溫度、燃油流量等)符合規(guī)定。3)以規(guī)定的狀態(tài)變換和進(jìn)氣加溫過程，操縱發(fā)動機及加溫(包括進(jìn)氣和燃油)設(shè)備協(xié)調(diào)地進(jìn)入或退出試

11、驗規(guī)定的進(jìn)氣加溫階段運轉(zhuǎn)。19 2試驗設(shè)備 1)進(jìn)氣加溫設(shè)備以符合試驗要求的進(jìn)氣加溫、滲混及發(fā)動機進(jìn)口溫度場控制和測試的設(shè)備，作為本試驗的進(jìn)氣加溫設(shè)備。其操縱和響應(yīng)性應(yīng)符合要求。 2)進(jìn)口燃油加溫設(shè)備和滑油冷卻設(shè)備應(yīng)滿足規(guī)定的技術(shù)要求。3測試要求 進(jìn)氣加溫試驗屬于持久試車的一部分，但不考核發(fā)動機性能(推力和耗油率)，除常溫試車臺面監(jiān)視參數(shù)外，增加進(jìn)氣溫場、壓氣機后壓力、發(fā)動機進(jìn)口燃油溫度、發(fā)動機出口滑油溫度以及用于驗證控制系統(tǒng)限器功能的規(guī)定參數(shù)。20航空發(fā)動機的發(fā)展?jié)摿?傳統(tǒng)的航空發(fā)動機技術(shù)雖然還在不停地改進(jìn)提高之中，但受到原理和材料工藝上的限制，已經(jīng)逐漸逼近了性能發(fā)展的極限。目前雖然涌現(xiàn)出一

12、些新型航空發(fā)動機技術(shù)，但仍然沒有走出依靠壓力膨脹過程來實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的思路。 航空發(fā)動機經(jīng)歷了兩個大的歷史階段，第一階段就是在1950年以前，主要是活塞發(fā)動機的使用。第二階段在二次世界大戰(zhàn)以后，渦輪發(fā)動機迅猛發(fā)展，一直占據(jù)著霸主地位，它有很多的變種，如渦扇發(fā)動機、渦槳發(fā)動機、渦軸發(fā)動機等，但其核心技術(shù)都是壓氣機渦輪組合，即燃?xì)廨啓C。21 很早就有人提出，渦輪發(fā)動機過了巔峰期以后有沒有后續(xù)機種。為什么會提出這個問題呢？因為人類所發(fā)明的熱機到目前為止，絕大多數(shù)都是依靠壓力膨脹過程來實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的，活塞發(fā)動機、渦輪發(fā)動機都是如此。而要提高渦輪發(fā)動機的性能主要有兩條途徑，一個是提高壓比，另一個是提高渦輪前溫度，這是它的工作原理決定的。但提高壓比、提高渦輪前溫度是有一定限制的，設(shè)想壓比達(dá)到40左右，壓氣機的轉(zhuǎn)速會很大；同時壓比提高，葉