雷友鋒，王 海，宣建光

（復(fù)雜航空系統(tǒng)仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100076）

大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求與試驗(yàn)方法分析

雷友鋒，王 海，宣建光

（復(fù)雜航空系統(tǒng)仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100076）

基于G JB 241A-2010、JSSG-2007B等國(guó)內(nèi)外軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，分析了航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作能力通用要求以及試驗(yàn)驗(yàn)證通用要求。針對(duì)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，分析指出其使用特點(diǎn)與戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有明顯差異，其滑油流量中斷工作能力要求不能直接照搬軍用標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。根據(jù)運(yùn)輸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用特點(diǎn)分析，借鑒國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，提出了大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油流量中斷工作能力要求以及滑油流量中斷試驗(yàn)的程序與方法。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)；大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)；滑油流量中斷

0 引言

滑油系統(tǒng)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)不可缺少的關(guān)鍵系統(tǒng)，它直接實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)部件軸承的潤(rùn)滑散熱。滑油系統(tǒng)的性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性、可靠性、維修性和使用成本。由于滑油系統(tǒng)的復(fù)雜性以及發(fā)動(dòng)機(jī)使用環(huán)境的復(fù)雜性，要求滑油系統(tǒng)工作絕對(duì)可靠是不現(xiàn)實(shí)的。飛機(jī)可能由于損壞、機(jī)動(dòng)飛行、格斗損傷或不正確的維護(hù)而出現(xiàn)滑油流量中斷的問題。因此，要求航空發(fā)動(dòng)機(jī)在滑油流量中斷期間以及中斷之后還應(yīng)具有一定的工作能力，并且在新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中需要對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。中國(guó)的GJB 241A-2010《航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》、美國(guó)的JSSG-2007B《航空渦噴渦扇渦軸渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合使用規(guī)范指南》等標(biāo)準(zhǔn)中都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷的工作能力和試驗(yàn)驗(yàn)證提出了明確要求。但是，在具體發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)應(yīng)用時(shí)仍存在一定問題，尤其是對(duì)于大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，因其使用特點(diǎn)與戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)相比有明顯差別。例如，在某型大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)研制中，先后開展了2次滑油流量中斷試驗(yàn)，由于試驗(yàn)要求、程序不當(dāng)，致使2次試驗(yàn)均告失敗，并且造成2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)損壞，影響和損失重大。

本文針對(duì)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求和試驗(yàn)方法進(jìn)行分析研究。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷的工作要求

1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求的內(nèi)容

GJB 241A-2010中對(duì)“發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷”的具體要求：在不向滑油泵進(jìn)口供油情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)能以中間推力工作30 s，在此滑油中斷期間及以后的工作期間，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)無有害影響。并能在無潤(rùn)滑油情況下，在30%中間推力狀態(tài)下附加工作5～30 min，且沒有抱軸現(xiàn)象。其中，第1句是針對(duì)瞬時(shí)斷油情況的要求，第2句是針對(duì)永久斷油情況的要求。

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求提出的依據(jù)

GJB 241A-2010中對(duì)“滑油流量中斷”的要求是參考美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)MIL-E-5007E《航空渦噴渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》（1983年發(fā)布）、JSSG-2007B（2007年發(fā)布）提出的。其中MIL-E-5007E中只有上述第1句的要求，JSSG-2007B中補(bǔ)充了第 2句的要求，但JSSG-2007B中是在附錄的指導(dǎo)性內(nèi)容中給出的。另外，根據(jù)JSSG-2007B中的指導(dǎo)性說明，上述要求只針對(duì)固定翼飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，第2句要求變?yōu)椤皩?duì)于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能在75%最大連續(xù)功率狀態(tài)下，失去所有供到軸承油池的滑油時(shí)，至少工作6 min，隨后恢復(fù)潤(rùn)滑后在75%最大連續(xù)功率狀態(tài)下工作30 min。”

1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求提出的原因

根據(jù)JSSG-2007B中的說明，在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，給飛行員脫離任何受威脅的境地和進(jìn)入更有生存力的環(huán)境是最主要的目標(biāo)之一。飛機(jī)可能由于損壞、機(jī)動(dòng)飛行、格斗損傷或不正確的維護(hù)而出現(xiàn)滑油流量中斷情況，所以必須規(guī)定滑油流量中斷期間的工作能力。在為了跑出敵區(qū)、開始將發(fā)動(dòng)機(jī)停下來或做任何其他必需動(dòng)作等所規(guī)定的時(shí)間期間，發(fā)動(dòng)機(jī)必須在沒有滑油的情況下滿意地工作。大多數(shù)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)還應(yīng)具有多次瞬時(shí)滑油流量中斷而不損壞的能力。因此，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)提出滑油流量中斷期間的工作能力要求。

從上述要求可見，發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求包括2項(xiàng)內(nèi)容：（1）要求發(fā)動(dòng)機(jī)能夠經(jīng)受瞬時(shí)的滑油流量中斷，滑油流量中斷期間以及恢復(fù)供油后，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作不產(chǎn)生有害影響；（2）在滑油流量中斷不再恢復(fù)供油或滑油完全耗盡情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)還能夠在30%中間推力狀態(tài)下工作5～30 min，而不發(fā)生抱軸現(xiàn)象。

第1項(xiàng)要求是因?yàn)?，飛機(jī)機(jī)動(dòng)飛行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)短暫的滑油流量中斷，例如，機(jī)動(dòng)飛行中經(jīng)歷瞬間的零、負(fù)過載時(shí)，就有可能中斷滑油供給。飛機(jī)正常機(jī)動(dòng)飛行出現(xiàn)滑油流量中斷的時(shí)間極短，隨后即恢復(fù)供油。大多數(shù)戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能承受多次這樣的瞬時(shí)滑油流量中斷，而不會(huì)產(chǎn)生有害影響。

第2項(xiàng)要求是因?yàn)?，由于損壞、格斗損傷或不正確的維護(hù)可能會(huì)造成滑油流量中斷，所以需要規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)在滑油流量中斷情況下的持續(xù)工作能力，以便給飛行員提供最大自救能力的各種機(jī)會(huì)。在無潤(rùn)滑情況下，應(yīng)允許發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)工作以維持飛機(jī)繼續(xù)飛行，否則飛機(jī)就會(huì)毀壞?；土髁恐袛嗪?，在30%中間推力狀態(tài)下附加工作5～30 min而不發(fā)生抱軸的要求，是為了使飛機(jī)能飛出格斗損傷可能再現(xiàn)的重防區(qū)，或者使飛行員有必要的時(shí)間和飛行空間采取適當(dāng)措施。

1.4 對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求的分析

1.4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷工作要求

滑油流量瞬時(shí)中斷時(shí)間30 s應(yīng)理解為是1個(gè)推薦值，主要適用于戰(zhàn)斗機(jī)/攻擊機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)用發(fā)動(dòng)機(jī)可根據(jù)使用任務(wù)載荷重新確定可能引起滑油流量瞬時(shí)中斷的時(shí)間。GJB/Z 216A 《GJB241A-2010航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范使用指南》中就給出這樣的說明。另外，前蘇聯(lián)研制并在世界范圍廣泛使用的АЛ-31Ф系列發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷時(shí)間規(guī)定值不超過15 s。

根據(jù)JSSG-2007B的說明，滑油流量瞬時(shí)中斷后恢復(fù)供油的隨后發(fā)動(dòng)機(jī)工作能力評(píng)價(jià)，應(yīng)在中間狀態(tài)工作3 min，總工作時(shí)間達(dá)到30 min。在中間狀態(tài)下工作3 min對(duì)飛機(jī)恢復(fù)到繼續(xù)交戰(zhàn)的高度和速度是足夠的，對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)，在滑油流量瞬時(shí)中斷又重新恢復(fù)之后要求仍能夠繼續(xù)投入戰(zhàn)斗。而30 min工作時(shí)間通常對(duì)從可能發(fā)生戰(zhàn)斗損壞的惡劣區(qū)域撤離是足夠的。

1.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量永久中斷工作要求

滑油流量永久中斷后，能在30%中間推力狀態(tài)下工作5～30 min而不發(fā)生抱軸現(xiàn)象，這是適度的范圍要求，其中5 min是給飛行員采取必要措施的時(shí)間（發(fā)動(dòng)機(jī)外部輸送易燃液體管路、接頭和附件的耐火時(shí)間5 min也是出于這種考慮），30 min通?？梢允癸w機(jī)從可能發(fā)生戰(zhàn)斗損壞的惡劣區(qū)域撤出。發(fā)動(dòng)機(jī)無滑油工作的能力越強(qiáng)，飛行員和飛機(jī)獲救的可能性就越大，但過長(zhǎng)的時(shí)間要求又會(huì)帶來發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的技術(shù)難度和成本增加?！?0%中間推力”的中間推力是指海平面的中間狀態(tài)推力。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)來說，30%海平面中間推力，溫度和轉(zhuǎn)子推力載荷較低，能夠使軸承工作較長(zhǎng)時(shí)間，并且典型的戰(zhàn)斗機(jī)/攻擊機(jī)能在中等高度以低于30%海平面中間推力維持飛行。

上述30%中間推力狀態(tài)以及5～30 min的時(shí)間要求也應(yīng)理解為是推薦值。例如，美國(guó)F119發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)要求為“在空中慢車狀態(tài)下工作5 min”，英國(guó)斯貝MK202發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)要求是“在空中慢車狀態(tài)下工作30 min”；再如，JSSG-2007B中背景材料指出，某海軍直升機(jī)用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)在滑油中斷供給后在75%最大連續(xù)功率狀態(tài)下工作4.5 min發(fā)生軸承損壞，不能滿足“渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)能在75%最大連續(xù)功率狀態(tài)下失去所有供到軸承油池的滑油時(shí)至少工作6 min”的要求，為此將發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)范進(jìn)行了修改。

對(duì)此，GJB/Z 216A中說明，“對(duì)于具體的發(fā)動(dòng)機(jī)，在其型號(hào)規(guī)范中可根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用規(guī)定發(fā)動(dòng)機(jī)的推力狀態(tài)和附加工作時(shí)間?！?/p>

2 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷的試驗(yàn)要求

在GJB 241A-2010中將發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷試驗(yàn)作為初始飛行前規(guī)定試驗(yàn)和設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)的項(xiàng)目之一，具體要求規(guī)定如下：在與初始飛行前規(guī)定試驗(yàn)（或設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)）持久試車發(fā)動(dòng)機(jī)零件目錄和結(jié)構(gòu)相同的發(fā)動(dòng)機(jī)上，按照相關(guān)詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的方法和程序進(jìn)行滑油流量中斷試驗(yàn)，以驗(yàn)證滑油流量中斷的要求。試驗(yàn)方法和程序應(yīng)在試驗(yàn)前資料中規(guī)定。試驗(yàn)中僅向滑油泵進(jìn)口供氣，發(fā)動(dòng)機(jī)在中間推力狀態(tài)下工作30 s。在滑油中斷期間和隨后恢復(fù)正常潤(rùn)滑的30 min內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作而無損壞。試驗(yàn)后分解并檢查發(fā)動(dòng)機(jī)，以證實(shí)無損壞。

3 適航規(guī)章對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的相關(guān)要求

CCAR-33R2《航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定》中對(duì)滑油系統(tǒng)的要求主要包括防火、油濾旁通、防止污物，以及滑油箱的膨脹空間、口蓋密封、頂部通氣、油量指示等。

從CCAR-33R2條款看，沒有針對(duì)民航發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷的工作要求，也沒有對(duì)滑油流量中斷試驗(yàn)的要求。分析認(rèn)為，對(duì)于民航發(fā)動(dòng)機(jī)，滑油流量中斷并不會(huì)產(chǎn)生危害性后果，不會(huì)危及飛行安全。民機(jī)沒有作戰(zhàn)環(huán)境，發(fā)生滑油流量中斷后，不需要發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)

保持一定的工作能力來完成作戰(zhàn)任務(wù)或脫離戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域。一旦發(fā)生滑油流量中斷后，滑油壓力、油量等傳感器可以及時(shí)給出指示告警，機(jī)組可以將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。CCAR-33R2中說明，1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效如果其后果僅是喪失推力，則這種失效應(yīng)認(rèn)為是輕微影響。例如，在2003年6月4日，1架波音777飛機(jī)（配裝PW4077發(fā)動(dòng)機(jī)）在爬升過程中由于1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的1根滑油管破裂，發(fā)出滑油壓力低和滑油油量低（滑油量為零）告警，由此機(jī)組關(guān)閉故障發(fā)動(dòng)機(jī)后順利返航，安全著陸。

鑒于滑油流量中斷對(duì)民航發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)產(chǎn)生危害性后果，因此，在CCAR-33R2中并沒有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷的工作能力提出要求，但是有對(duì)滑油流量中斷后風(fēng)車持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。CCAR33.74條中規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)停車后，如果沒有轉(zhuǎn)子鎖定裝置，則要求發(fā)動(dòng)機(jī)在最長(zhǎng)的飛行周期內(nèi)和在預(yù)期該發(fā)動(dòng)機(jī)不工作的飛行條件下持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，不得導(dǎo)致發(fā)生危害發(fā)動(dòng)機(jī)的后果。例如，CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)，可在無滑油的風(fēng)車狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)3 h而不會(huì)產(chǎn)生危害性后果。

4 大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作要求及試驗(yàn)方法分析

4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷工作能力要求

大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)通常用作大、中型軍民用運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)力裝置，其使用條件與戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)相比有明顯差別，由于在飛行中沒有劇烈的機(jī)動(dòng)動(dòng)作，發(fā)動(dòng)機(jī)沒有劇烈的遭遇加減速過程，最大負(fù)荷狀態(tài)通常是在地面的起飛狀態(tài)等，因此其滑油流量中斷工作能力要求不能直接照搬GJB 241A-2010中的規(guī)定。

運(yùn)輸機(jī)在飛行中也會(huì)遇到瞬時(shí)零、負(fù)過載情況，尤其是遭遇突風(fēng)時(shí)。另外還有一些特殊的飛行狀態(tài)，據(jù)報(bào)道，2011年6月21日，幾名法國(guó)科學(xué)家在法國(guó)1架特制的空客A300飛機(jī)艙內(nèi)體驗(yàn)到了約20 s的失重飛行；2013年3月15日，40位參加 “體驗(yàn)太空失重飛行”的乘客在法國(guó)乘坐空客A300飛機(jī)，飛機(jī)在空中作適當(dāng)?shù)娘w行動(dòng)作，使乘客共經(jīng)歷了15次、每次約20 s的失重體驗(yàn)。因此，對(duì)于大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，也應(yīng)要求具有在瞬時(shí)斷油情況下的工作能力。但是，在運(yùn)輸機(jī)飛行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)最大僅達(dá)到“最大連續(xù)狀態(tài)”。

另外，根據(jù)CCAR-25R4《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》第25.943條“負(fù)加速度”的要求，必須按預(yù)計(jì)的負(fù)加速度最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間予以驗(yàn)證。咨詢通報(bào)AC25-7A《運(yùn)輸類飛機(jī)合格審定飛行試驗(yàn)指南》（1998.3.31）中相關(guān)規(guī)定是，飛機(jī)試飛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)以最大連續(xù)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，飛機(jī)在包線內(nèi)作過載為0～-1g的飛行，每次試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不少于7 s，累計(jì)負(fù)過載試驗(yàn)時(shí)間不少于20 s。

綜上分析，作為運(yùn)輸機(jī)動(dòng)力裝置的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其滑油流量瞬時(shí)中斷工作能力宜要求為：在不向滑油泵進(jìn)口供油的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)能在最大連續(xù)狀態(tài)下工作20 s，在此滑油中斷期間及以后的工作期間，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)無有害影響。

關(guān)于永久斷油后的工作能力，如果大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用作民用運(yùn)輸機(jī)動(dòng)力裝置，則可以不作明確要求（斷油后的風(fēng)車旋轉(zhuǎn)能力另行規(guī)定）。但如果大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)用作軍用運(yùn)輸機(jī)動(dòng)力裝置，就存在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境使用條件，有滑油流量中斷后飛機(jī)飛離作戰(zhàn)區(qū)域的需求，同時(shí)借鑒英國(guó)斯貝MK202發(fā)動(dòng)機(jī)、美國(guó)F119發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)規(guī)定，以及考慮到潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜性，其永久斷油后的工作能力可以規(guī)定為“在空中慢車狀態(tài)下工作5～30 min”。

4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷試驗(yàn)程序與方法

發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷試驗(yàn)具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，需要采取科學(xué)、合理的程序和方法。

首先，為降低整機(jī)的試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)先在試驗(yàn)器上進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。由于推力軸承往往對(duì)滑油流量中斷最敏感，通常在整機(jī)滑油流量中斷試驗(yàn)前，先在1個(gè)或2個(gè)推力軸承上進(jìn)行多次滑油流量中斷的試驗(yàn)器試驗(yàn)。主軸承允許重復(fù)滑油流量中斷的工作能力可用20次10 s中斷供油和10次20 s中斷供油的軸承試驗(yàn)來評(píng)定。

其次，發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷工作能力驗(yàn)證和滑油流量永久中斷工作能力驗(yàn)證應(yīng)分別進(jìn)行，因?yàn)槎叩脑囼?yàn)結(jié)果要求不同。前者要求發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷多次的瞬時(shí)滑油流量中斷試驗(yàn)而無不利影響，不會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生異常損傷，也不會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，且不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)采取特殊檢查或修理措施；后者只要求發(fā)動(dòng)機(jī)工作到規(guī)定時(shí)間后不發(fā)生抱軸即可，發(fā)動(dòng)機(jī)允許產(chǎn)生異常損傷，允許采取特殊檢查或修理措施。

大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油流量中斷試驗(yàn)程序如下：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷工作能力驗(yàn)證。

a.主軸軸承滑油瞬時(shí)中斷試驗(yàn)器試驗(yàn)

選取1～2個(gè)工作載荷相對(duì)較重的推力軸承，按發(fā)動(dòng)機(jī)最大連續(xù)狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)加載，每個(gè)主軸承先后進(jìn)行20次10 s中斷供油和10次20 s中斷供油的試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后檢查軸承磨損情況，軸承應(yīng)沒有明顯磨損跡象，軸承狀況應(yīng)與試驗(yàn)前基本相當(dāng)。

b.發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，先在慢車狀態(tài)或巡航狀態(tài)下進(jìn)行中斷滑油供給的調(diào)試，然后在最大連續(xù)狀態(tài)下進(jìn)行滑油流量中斷的正式試驗(yàn)考核。發(fā)動(dòng)機(jī)在最大連續(xù)狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)3～5 min后，中斷滑油供給20 s然后恢復(fù)供油，這期間發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最大連續(xù)狀態(tài)，恢復(fù)供油后發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)在最大連續(xù)狀態(tài)下工作3～5 min，之后發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)工作30 min，在這30 min內(nèi)允許發(fā)動(dòng)機(jī)以不高于最大連續(xù)狀態(tài)下的各種穩(wěn)態(tài)以及過渡態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。上述滑油中斷試驗(yàn)考核過程重復(fù)3～5次，之后發(fā)動(dòng)機(jī)停車。試驗(yàn)完成后分解檢查發(fā)動(dòng)機(jī)，主軸承、傳動(dòng)齒輪等部件應(yīng)沒有明顯磨損跡象，狀況應(yīng)與試驗(yàn)前基本相當(dāng)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量永久中斷工作能力驗(yàn)證

a.主軸軸承滑油永久中斷試驗(yàn)器試驗(yàn)

選取1～2個(gè)工作載荷相對(duì)較重的推力軸承，在發(fā)動(dòng)機(jī)空中慢車狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)加載，每個(gè)主軸承進(jìn)行5～30 min的滑油中斷供油試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中不得發(fā)生抱軸現(xiàn)象。

b.發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量永久中斷試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)并進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)后，在空中慢車狀態(tài)下工作，中斷滑油供給，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)工作到預(yù)定時(shí)間 （經(jīng)軸承試驗(yàn)器試驗(yàn)驗(yàn)證的時(shí)間，5～30 min范圍內(nèi)的時(shí)間值），試驗(yàn)過程中不得發(fā)生抱軸現(xiàn)象。

5 結(jié)論

（1）大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油流量中斷工作能力要求在不向滑油泵進(jìn)口供油的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)能在最大連續(xù)狀態(tài)下工作20 s，在此滑油流量中斷期間及以后的工作期間，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)無有害影響；并且發(fā)動(dòng)機(jī)能在無潤(rùn)滑油情況下，在空中慢車狀態(tài)下工作5～30 min而不發(fā)生抱軸現(xiàn)象。

（2）進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量中斷試驗(yàn)之前，應(yīng)先在試驗(yàn)器上進(jìn)行主軸軸承斷油試驗(yàn)。主軸承允許重復(fù)滑油流量中斷的工作能力可用20次10 s中斷供油和10次20 s中斷供油的軸承試驗(yàn)來評(píng)定。

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷試驗(yàn)和發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量永久中斷試驗(yàn)應(yīng)分別進(jìn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量瞬時(shí)中斷試驗(yàn)過程中，應(yīng)進(jìn)行多次滑油流量中斷，試驗(yàn)完成后分解檢查發(fā)動(dòng)機(jī)，主軸承、傳動(dòng)齒輪等部件應(yīng)沒有明顯磨損跡象，狀況與試驗(yàn)前基本相當(dāng)。發(fā)動(dòng)機(jī)滑油流量永久中斷試驗(yàn)后，發(fā)動(dòng)機(jī)不發(fā)生抱軸即可。

[1]程衛(wèi)華，楊士杰，魏德明，等.國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 241A-2010航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范[S].北京：總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部，2010：45. CHENG Weihua，YANG Shijie，WEI Deming，et al.National military standard,GJB 241A-2010 general specification for aircraft turbojet and turbofan engine [S].Beijing：The General Armaments Department Military Standard Publication and Distribution Department,2010：45. （in Chinese）

[2]中國(guó)民用航空局.CCAR-33R2航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定[S].北京：中國(guó)民用航空局，2011：38-39. Civil Aviation Administration of PRC.CCAR-33R2 airworthiness regulation for aircraft engine[S].Beijing:Civil Aviation Administration of PRC，2011：38-39. （in Chinese）

[3]中國(guó)民用航空局.CCAR-25R4運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)民用航空局，2011：117. Civil Aviation Administration of PRC.CCAR-25R4 Airworthiness standard for transport category airplanes[S]. Beijing:Civil Aviation Administration of PRC，2011：117. （in Chinese）

[4]李國(guó)權(quán).航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展 [J].航空發(fā)動(dòng)機(jī)，2011，37（6）:49-52. LI Guoquan.Present and future of aeroengine oil system [J].Aeroengine，2011，37（6）：49-52.（in Chinese）

[5]蘇壯，李國(guó)權(quán).航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)斷油時(shí)主推力球軸承的瞬態(tài)熱分析[J].航空發(fā)動(dòng)機(jī)，2009，35（2）：24-27. SU Zhuang，LI Guoquan.Transient thermal analysis of main thrust ball bearing during fuel cut off for aeroengine oil system [J].Aeroengine，2009，35 （2）：24-27.（in Chinese）

[6]林基恕.高性能渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究，2003，16（1）:7-10. LIN Jishu.Design of high performance turbineoengine lubrication systems[J].Gas Turbine Experiment and Research，2003，16（1）：7-10.（in Chinese）

[7]陳炳貽.燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)用潤(rùn)滑系統(tǒng)的發(fā)展 [J].航空科學(xué)技術(shù)，1999，11（3）:23-25. CHEN Bingyi,Development of lubricating system in gas turbine engine [J].Aeronautical Science and Technology，1999，11（3）：23-25.（in Chinese）

[8]U.S.Department of the Navy.MIL-E-5007E general specifications for aircraft turbojet and turbofan aircraft engine [S].New York：Department of the Navy，1983：

Analysis of Working Requirements and Test Methods for High Bypass Ratio Turbofan Engine during Oil Flow Interruption

LEI You-feng,WANG Hai,XUAN Jian-guang
（Science and Technology on Complex Aviation Systems Simulation Laboratory,Beijing 100076,China）

The general working capacities and test requirements of aeroengine during oil flow interruption were analyzed based on GJB241A-2010 and JSSG-2007B etc.Aiming at the high bypass ratio turbofan engine,its working capacities during oil flow interruption can not be copied from the military specifications because its features are different from the fighter engine＇s.After analysing the features of high bypass ratio turbofan and referring to the technology experiences of foreign engines,the working capacities and test methods of high bypass ratio turbofan engine during oil flow interruption were put up.

aeroengine；high bypass ratio turbofan engine；oil flow interruption

雷友鋒（1972），男，博士，高級(jí)工程師，主要從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)與研究工作。

2013-05-01