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航空发动机的飞行试验,来了解一下
关键词:      时间:2020-11-13

由于地面模拟试验的局限性,新研制的发动机尽管经过了大量的部件试验、台架整机试验和高空模拟台试验,在装原型飞机试验之前,为了安全起见,特别是对一些危险试验项目,仍需要在飞行试验台上进行不同飞行高度、速度、飞行姿态和不同大气条件下的调整试飞。世界上主要发动机厂商都研制了自己的发动机“飞行试验”平台。

△俄罗斯的伊尔-76飞行试验台用来搭载PD-14发动机进行试飞。

发动机飞行试验

发动机飞行试验是为验证发动机装到飞机上时,发动机及其各系统和附件的性能特性、工作质量和工作可靠性,或为完成预定研究目的而在实际飞行环境中进行的飞行试验。

△由波音720-023B客机改装的飞行试验台,其头部装有一台待测试的涡桨发动机。

飞行试验有飞行试验台试验以及在实际使用该发动机的飞机上试验两种。它又可分为型号(含改进改型)飞行试验和研究性飞行试验。

飞行试验台试验项目有:发动机过渡状态试验;自动调节系统工作质量的检查;发动机风车特性和空中起动;应力应变测定;冷却、防冰系统试验;喘振试验;滑油系统可靠性检查;发动机高度速度特性测定等。

飞行试验台虽能真实地测出发动机在各种高度、速度下的工作参数与工作状态,但它也受飞行试验台所用飞机性能的限制,不能超越该飞机的飞行范围,特别是对于高空、高速战斗机用发动机,局限性更大。所以国际上一般都采用同类成熟飞行平台进行改装测试新型发动机。

对于战斗机发动机来说,一般采用双发战斗机进行新型发动机测试,一台成熟发动机搭配一台新型发动机。对于运输机发动机和民用飞机发动机一般采用改装的运输机飞行平台进行发动机空中试飞。

△罗罗公司采用波音747改装的飞行试验台,将一个发动机拆掉,换成要试验的发动机,并装上相应的测量各种发动机工作参数的测试装置,飞机内部则被改装成一般地面试车台的测试间。

△霍尼韦尔使用波音757作为发动机“飞行试验”平台,通过对前机身改造,加装发动机吊架和测试系统,进行空中飞行测试。

△用于测试桨扇发动机的伊尔-76飞机,将原来的一个涡扇发动机拆下,换装用于测试的新型桨扇发动机。

△MD飞机将一个发动机换装成用于测试的新型桨扇发动机。

△试飞中的F-22战斗机需要对动力系统进行全面测试,从首飞到交付经过了长达6年的空中飞行测试,其中就包括大量的动力系统飞行测试。

我国的性能试飞工作

我国的发动机性能试飞可以追溯到上世纪五六十年代,国内各主要发动机设计研制单位和中国飞行试验研究院开始收集、翻译并吸收一批国外发动机推力确定的技术资料,初步掌握了直接测量法、间接测量法、内部法、外部法、燃气发生器法、加力燃烧室壁面静压法等多种发动机飞行推力确定方法。

随着时代的进步、科技的发展,我国的发动机性能试飞技术从以往的仅能通过试验给出标准净推力,发展到可以得出发动机的飞行安装推力,建立起发动机稳态性能试飞的飞行试验体系。通过一系列研究工作的开展,可实现在机动飞行过程中评价发动机性能指标。

未来,我国的发动机性能试飞将实现飞行中发动机推力的自主控制,伴随新型航空动力装置陆续进入工程实践阶段,发动机性能确定试飞也将面临新的技术难题和挑战,专业发展也会出现新的活力,让我们翘首以待。

内容选自《航空发动机:飞机的心脏》