第五節 試車

回答: 渦扇8發動機malpenn2021-01-14 17:10:10

 

渦扇8 發動機台架試車和升空試飛,是對發動機研製過程中使用的各種原材料、冷熱工藝、成品附件等進行整機綜合性考核。渦扇8發動機共製造3輪(3批)12台,其中裝配試車8台,分別通過長期試車(以下簡稱長試)、150小時適航性試車、專題試車和工廠驗證性試飛。累計地麵台架試車2200小時,空中試飛21小時 46分。

一、台架試車

1.長期試車

在第一輪1 台發動機性能調試完成以後,為提出發動機初始壽命,於1976年對國內正在民航服役的大型客機所用發動機的外場實際使用情況進行調研,製定出300小時長試大綱。通過300小時長試後,又將起飛工作狀態時間由原來占2.5%增加到4.16%,後將大綱修訂為渦扇8發動機1000小時台架長試大綱。

第二輪第一台作為首次1000 小時長試用的發動機,於1977年10月12日正式進入長試,1978年4月12日順利完成第一個300小時長試,累計總工作時間373小時42分。同年 12月30日開始第二個300小時長試,至1979年3月17日累計運轉681小時22分。在發動機試車加速過程中,由於1隻二級風扇葉片從根部斷裂,該葉片大部分從外函道飛出而被迫停車,從而中止了本次長試。事故原因是葉片根部機械損傷,在長期交變應力作用下,裂紋逐漸發展導致葉片斷裂。發動機修複後,作專題試車用。

為使長試具有代表性,工廠決定將第二輪第二台發動機作1000 小時台架試車。使用的原材料和成品附件均係國產,采用GH901等10種金屬新材料和石墨、氟橡膠等19種非金屬新材料,工藝上采用等離子噴鍍、壓氣機靜子環葉型孔衝刺等15項新工藝。為了考核上述新材料、新工藝以及成品附件長期工作的性能穩定性和結構可靠性,自1978年8月15日正式進入長試,至 1979年7月30日完成1000小時長試,發動機累計工作時間為1146小時。整個長試經受夏季的高溫、高機械轉速負荷和冬季的高氣動負荷、持久大推力的考驗。在長試過程中,發動機性能穩定良好,符合技術要求,長試前後性能的差異很小,測得數據符合長試前的合格標準。三機部所屬8家工廠研製的15種19 件成品附件,隨發動機進行1000小時長試,工作可靠,能與發動機協調工作。

2.150小時適航性試車

上述2 台發動機的長試,其程式基本上沿用蘇聯50年代所謂1:1的長試。隨著航空技術的發展,航空發動機的壽命大幅度提高,這種全壽命的長試,不僅耗費大、周期長,而且還可能由於非發動機自身原因而導致長試失敗的機率也大為增加。1978年召開的渦扇8發動機試飛方案討論會上,航空軍工產品定型委員會(以下簡稱航定委)正式提出渦扇8發動機要按國際民航適航性手冊要求編製150小時設計定型試車大綱,以驗證發動機性能、使用極限、可靠性和適航性,待150小時適航性試車合格後,方可投入航線使用。這種做法,在國外特別是歐美已被廣泛采用,但在國內航空發動機領域尚屬首次探索。據此,航發廠參照國際民航適航性條例等有關資料,並通過調研,編製《渦扇8發動機150小時設計定型試車大綱》。並確定第二輪第四台發動機作150小時適航性試車,該發動機狀態基本上與第二輪前2台相同。試車於1979年10月8日開始,11月19日結束,長試時間177小時,累計工作為187小時。在整個試車過程中,發動機運轉正常。試車表明,發動機性能穩定,無明顯衰退,各項參數均符合技術要求。試車結束後,將發動機分解檢查未發現異常現象,說明發動機在結構上有較大的設計裕度。

3.專題試車

按《航空發動機設計定型工作細則(草案)》中所規定的專題試車要求,以及渦扇8 發動機研製的具體情況,確定進行最高排氣溫度、最大轉速、最低滑油壓力、最高滑油溫度、滑油壓力可調範圍、起動邊界、加減速性、油門特性、不同大氣條件起動的可靠性、外來物對性能和可靠性的影響、燃油調節器可調範圍試驗以及發動機裝機對性能的影響等12項專題試車。其中1~6項進行專題試車,7~8項結合長試進行,試驗均達到預期效果,符合技術性能要求。9~12項由於受條件及經費限製未能進行。

上述專題試車為發動機150小時適航性試車及第二輪發動機串裝在波音707型飛機升空試飛奠定了基礎,也為設計定型積累了資料。

二、升空試飛

1982年4月27日,市航辦批準裝有國產渦扇8發動機的波音707飛機升空試飛。此項工廠驗證性試飛技術由航發廠負責,試飛任務由上飛廠、飛機研究所、航發廠共同完成。

工廠驗證性試飛大綱原計劃試飛50 小時,後因經費限製減為20小時。航發廠提供的發動機係該廠第二輪產品(發動機號碼S876003)。該發動機串裝在波音707型第2402號飛機第四發動機位置上,其餘3台為美製JT3D-7型發動機。裝機前,除對發動機按常規進行工廠試車、局部分解檢查、裝配和檢驗試車外,還附加進行40小時耐久性試車,以確保試飛安全可靠。

工廠驗證性試飛共進行13 個試驗項目,試飛的8個起落均在上海大場機場進行。1982年4月28日進行2個起落,共飛行1小時17分。其餘6個起落為正式試飛,其中4次是上海—— 山西大同——上海;一次是上海——湖北恩施——上海;一次是上海——湖南花垣——上海。1982年4月28日~10月12日順利地完成試飛大綱規定的地麵及飛行試驗項目,共計8個起落、飛行21小時46分,地麵開車11小時05分。測試結果均符合設計要求。

1982年12月29日,波音707飛機機組試飛員馮承直、張耀德對渦扇8發動機試飛情況評述中認為:渦扇8發動機在整個試飛過程中始終正常工作,無故障,顯示出該發動機在穩定性、安全性、可靠性等方麵都具有良好的性能。並表示渦扇8發動機是可以接受的,而且是滿意的。

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