一种航空发动机吞砂试验方法

飞机尤其是直升机,在多沙尘区域下起飞、着陆和飞行中,动力装置往往会吸入空气中的砂粒或灰尘,影响发动机系统、部件,导致发动机推力/功率下降,燃油消耗率增加。国内外航空系统均制定规范,要求新型发动机设计定型必须进行吞砂试验。介绍了一种吞砂试验方法,阐述吞砂设备,试验用砂配比、试车程序等内容,并依据试验结果对试验方法进行评价。

航空发动机吞砂试验标准砂与典型沙粒形貌对比分析

航空发动机工作时吸入沙粒会对发动机造成伤害。针对军标中未规定吞砂试验用砂粒的形貌特征问题,提出砂粒形貌特征的统计表述方法——数字图像获取、砂粒圆度(砂粒图片实际面积与其外接圆面积之比)分析、标尺对比与观察统计、振动转换与跟踪、统计指标比较,选取中国南海(海南)、东海(厦门)、腾格里沙漠和塔克拉玛干沙漠等典型地区的沙粒与美国标准砂的形貌特征进行了对比分析。试验表明:利用标准砂进行航空发动机吞砂试验时发动机的损伤最严重,即按照军标要求采用标准砂进行吞砂试验能够保证发动机具有足够的安全裕度。

某型航空涡轴发动机吞砂试验研究

砂尘环境是航空发动机事故中常见且重要的诱发环境,因此,吞砂试验是新型发动机摸底和定型的重要试验项目。根据GJB 242-1987相关要求,通过设计投砂装置模拟真实砂尘环境,对某型航空涡轴发动机进行地面吞砂试验。试验结果表明:随着吞砂时间的增加,发动机功率衰减,耗油率增加,燃气涡轮出口总温有所提高;发动机性能在吞砂前2 h变化速率较快,随吞砂时间增加变化速率放缓。

航空发动机吞砂试验技术浅析

军用飞机在沙漠地区和浓烟浓雾地区执行任务时,航空发动机往往会吸入大量的砂粒和灰尘。这些砂粒和灰尘会磨蚀航空发动机压气机叶片,以及堵塞涡轮叶片冷却通道,使航空发动机的性能降低、维修成本增加。通过对航空发动机吞砂试验的技术研究,了解国内外航空系统对吞砂试验的工作要求、试验方法,以及试验介质等方面的相关规定,为后期开展的航空发动机吞砂试验提供技术支持。

涡轴发动机整机吞砂试验及性能退化评估

为系统掌握砂尘侵蚀对涡轴发动机整机和零部件的影响,分析了国内外整机吞砂试验条款的差异及适用性,开展了某涡轴发动机整机吞砂试验研究。依据气动热力过程约束方程和发动机整机匹配约束条件,建立了涡轴发动机试验数据快速评估模型,完成了整机及各部件性能退化评估,并利用公开文献数据进行了对比分析。结果表明:功率和耗油率随吞砂时间呈二次函数规律退化,吞砂10 h功率损失10.2%,耗油率升高3.2%;吞砂造成压气机一级叶片弦长变短0.7%~3.4%、厚度减薄1.0%~3.0%,压气机流量下降4.1%、效率下降3.1%、增压比下降4.5%;燃气涡轮冷却气膜孔存在轻微堵塞和表面烧蚀,冷气量减少1.5%,效率下降0.5%;而动力涡轮效率因叶片表面光洁度提高有小幅提升。