| 单词 | 航空发动机试验 |
| 释义 | 【航空发动机试验】 拼译：aeroengine test 航空发动机是飞行器的动力，是飞机的心脏。由于它的构造复杂，要求苛刻，工作状态和飞行条件多变，因此为了使用安全和工作可靠，不论是成批生产或是新机研制及调整，都要经过一系列多层次的部件或整机试验，在实际或接近实际的条件下考核检验发动机。 航空发动机试验一般是指成批生产中的试验和研制发动机的试验以及科研试验3个类型。成批生产试验有专门的试验台(试车台)对发动机进行试验，其目的是检验成品质量。由于各台发动机上的同种零件在完成各道加工工序时会有不可避免的偏差，各种零件多种多样的偏差组合起来，就可能使整台产品的性能发生很大改变。因此，产品的调整是发动机生产的一个重要阶段。产品的调整情况，各项性能指标能否满足规范要求，就要通过试验来检验。当然，如某些部件有局部问题需要检核时，也可由专门的部件试验台进行单独试验。整机试验或部件试验方法的制定，试验对象和试验状态的确定，以及相应试验设备的组成与要求，均按具体需要和规范而定。到20世纪50年代，随着喷气式飞机的发展，飞行速度日益增长，除原有设备需要更新外，没有大量的试验工作，但要想研制出航空发动机是不可能的。因此，航空发动机的试验逐渐专门化、系统化，即有专门的试验场、专门的人员进行组织和研究研制各型航空发动机所需要的试验设备。研制新机时，试验的必要性及重要意义表现在下列几点：(1)获取用计算方法不可能取得的资料。如：确定压气机和涡轮叶片的自振振型和自振频率；确定作用在发动机元件上的振动负荷以及发动机的使用寿命等。(2)检查和修正用计算方法算得的特性和参数。如果大检查时发现录取的特性和参数不符合技术条件，则要对发动机进行调整。(3)验证发动机设计和生产工艺修改的效果。这是研制发动机时经常进行试验的内容之一。(4)查明外部作用对发动机的影响。发动机外部的作用会引起发动机气动力、强度和使用性能变化的二次效应。要查明外来物进入进气道、结冰、压气机和涡轮叶片折断、飞机机动飞行、发射武器等所造成的后果，都必需通过试验才能检查。航空发动机试验的特点是，必须对很多外部作用对发动机各种性能的大量影响作试验研究，这是因为设计者为了保证最大的发动机单位参数，不得不限定最小的工作性能储备，而储备量是否足够，应在发动机的所有工作条件下作试验验证。基于上述原因，英、美和前苏联等工业发达的国家，在20世纪50～60年代都先后建立了一批研制航空发动机所用的试验设备。如英国的燃气轮机所(N．G．T．E)和R．R公司，都建立了整套的部件和整机试验台，以及先进的高空模拟试验台、飞行试验台等。美国NASA刘易斯(Lewis)研究中心和阿诺德工程发展中心(AEDC)，都有很先进的大中型研究实验设备。小型发动机的研制试验也在计划中进行。如1987年NASA刘易斯研究中心建造的一种新的具有现代技术试验设施的小型发动机部件试验设备，可以在工作条件与真实发动机相似的情况下用以试验燃气涡轮和压气机，该设备由涡轮试验舱和压气机试验舱两个独立的部分组成。其中涡轮试验舱涡轮进口空气压力达8．83×105Pa，也可达1．373×106Pa，涡轮出口压力从1．47×104Pa到标准大气压(9．8×104Pa)。涡轮进口温度从周围环境温度到427℃(700K)．转子转速范围为4000～60000r／min，功率计吸收功率为932kW。数据采集系统扫插达到2000通道／秒。该试验设备的温控精度为±1K，转速控制精度达10r／min，压力扫描系统精度为0．1%。前苏联也相继建成了整套的航空发动机部件及整机试验设备，以及庞大的高空模拟试验台。如前苏联中央航空发动机研究院циAM的压气机试验设备，可在地面和高空高速条件下进行全尺寸、双涵道、双轴压气机及模型的研究试验。试验器由两台涡轮传动，其总功率为37MW。它的高空模拟试验台，能在高空高速最接近真实条件下对整台发动机作稳态和过渡态的试验。其中如调节系统特性、高度－速度特性、高空起动、加速性、风车特性、加力燃烧室的特性和稳定性、发动机和进气道的匹配等等，均可在高空模拟台试验。该高空台的进口温度从－60℃～400C，高度20km，飞行速度Ma≤3．0，在高度h=0时，空气流量达600kg／s。20世纪80年代，中国也建成了亚州第1的高空模拟试验台。其发动机进气压力7～300kPa，发动机进气温度－65℃～250℃，最大供气量390kg／s，最大抽气量1．776×106m3／s，设备安装功率170000kW高空舱直径3．7m，最大模拟高度25km，最大模拟Ma数2．5。当前中国所研制和改型的发动机都曾在此高空台作过有关试验。现在，航空发动机试验已成为一门关于取得表征航空发动机工作性能及其工作过程的试验数据方法的独立工程学科。其内容为结合航空发动机的研制和使用经验，正确地积累试验方法和拟定试验的理论基础。航空发动机试验这门学科今后的研究热点是：(1)探讨发动机新特性的试验方法或研究新条件下发动机的特性。(2)寻求并选择比较完善和经济的试验方法。(3)用最优化方法组织试验。(4)试验及测试自动化。【参考文献】：1 Cолохин э．л．，исцblтАния АвиАционнюй АвиАциоHHюх возп-ушно-реАктнвнк)х двигатEлEй，19752 Brent C Nowlin．Small Engine components Test Facility Turbine Testing Cell，AIAA paper 88∶29623 汪海源译．902171иuAд，苏联航空发动机研究中心4 杜鹤龄．航空燃气涡轮试验与研究，1993；1。(北京航空航天大学毛熙昌教授撰) |
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