军用航空发动机可靠性和寿命管理
航空发动机寿命预测与健康管理技术研究
航空发动机寿命预测与健康管理技术研究航空发动机是飞机运行的核心，也是重要的机械装置之一。
发动机故障对航空安全造成了严重的威胁。
因此，航空发动机的寿命预测与健康管理技术备受关注。
一、航空发动机寿命预测航空发动机使用寿命预测是航空领域中的一个重要研究方向。
它是指通过对发动机的运行状态、载荷变化及其所受到的外部影响等因素进行分析和评估，对航空发动机的安全可靠寿命进行预测。
目前，在航空发动机寿命预测方面，主要采用的是基于概率分析和统计分析的方法。
这些方法在航空发动机的设计、制造和检测中都有广泛应用。
其中，概率分析方法主要是通过分析发动机的使用情况统计出出现故障的概率，以此来预测发动机的寿命。
而统计分析方法则是通过对发动机的历史故障数据进行总结和分析，以此对未来的故障情况进行预测。
随着机载传感器技术的不断发展和提高，发动机数据监测系统已经成为航空领域中最具潜力的技术之一。
通过采集发动机运行时产生的大量数据，运用聚类方法、神经网络等算法进行计算并分析，从而得出影响发动机性能的特征变量。
这也是目前发动机预测技术中发展最快的一种方法。
二、航空发动机健康管理技术航空发动机健康管理技术是指通过对航空发动机的实时监测、分析及健康评估等方法，实现对航空发动机的全生命周期管理。
通过对发动机的全面监测和健康评估，可以及时发现发动机的异常情况，并采取相应的维护措施，提高发动机的可靠性和使用寿命。
目前，发动机健康管理技术主要采用以下三个方面：（1）传感器监测技术。
通过在发动机各个关键部位安装传感器，实现对发动机的全面监测。
（2）数据采集和处理技术。
通过实时采集传感器产生的数据，并采用数据挖掘、分析等技术对数据进行处理，从而得出发动机的健康状况。
（3）决策支持系统。
通过对发动机健康状况的评估，建立决策支持系统，对维护人员进行指导，提高维修效率和质量。
三、航空发动机寿命预测与健康管理技术的未来随着航空发动机的使用寿命不断延长，寿命预测和健康管理技术将成为航空领域中研究的重点。
基于单元体的军用航空发动机寿命控制和管理
“ 某型发动机寿命控 制和管理” 研究工作的体会 ，阐 明基于单元体 的军用发动机可靠性和寿命管理工作 的基本任务及其程序 。并就一些有争议的问题陈述 笔者的观点 ，以期有助于我 国军用航 空发动机可靠 性和寿命管理工作的决策。
，基于单元体翻修寿命和关键件安全寿命的 寿命控制元体 的 军 用 航 空发 动 机 寿 命 控 制 和 管 理
徐可君
( 海军航空工程学院 青 岛分院 ，山东 青岛 2 印4 1 6
摘 要: 结合我国 发动机可靠性和寿命管理的 航空 现状， 借鉴西方经验， 依托国内 研究成果，阐 述了单元体发 动机寿命控制与管 基本要素、程序和方法， 理的 重点就关键件安全寿 单元体翻 命和 命、 修寿 最低放行寿命等寿 命控制的核心问 题进行了分析。指出对于采用单元体设计的发动 机的寿 命控制和 管理的 核心是从全寿命角度对
关键词 : 航空发动机; 单元体 ; 关键件寿命 ; 翻修寿命 ; 最低放行寿命 ; 控 制和管理 中图分类号: V23 1 亨苗坛惠码 . A
长期以来，如何在工程实际中，科学 、合理地 控制发动机的应用，一直是各国航空动力界所关注 的课题。这 种关注一是基于航空发动机应用中存在 着诸多疑难或未知问题 ，而此类问题又往往多与发 动机的有效 使用、飞行安全和沉重的经济负担密切 相关; 二是 基于发动机破坏的高危险性和缺失对整 个飞机系统 完整的致命性。航空发动机寿命 控制和 管理，在很 大程度上 ，不单纯是一个学术问题，更 重要的是一个工程应用问题 ，既涉及技术 的因素， 也有管理 的因素。因此是一个系统工程 。 我 国航空发动机整机寿命控制和管理技术 ，历 经军内外航空发动机界老一辈专家多年的努 力，取 得了较大的进步，GJ 241 8 《 B 一 航空燃气涡轮 喷气 7
航空发动机涡轮叶片疲劳寿命及可靠性分析
2023-11-04•引言•航空发动机涡轮叶片概述•航空发动机涡轮叶片疲劳寿命分析•航空发动机涡轮叶片可靠性分析•航空发动机涡轮叶片可靠性验证与实验目•研究结论与展望录01引言研究背景与意义航空发动机涡轮叶片是发动机的核心部件，其性能直接影响到发动机的性能和安全性。
涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性是评估其性能的重要指标，对于保证发动机的安全运行具有重要意义。
随着航空发动机技术的不断发展，对于涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性的要求也越来越高，因此需要进行深入的研究。
国内外对于航空发动机涡轮叶片疲劳寿命及可靠性的研究已经开展了多年，取得了一定的研究成果。
目前的研究主要集中在材料选用、结构设计、表面处理等方面，以提高涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展，对于涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性的分析已经越来越精确，对于发动机的设计和优化具有重要意义。
研究现状与发展02航空发动机涡轮叶片概述涡轮叶片的结构涡轮叶片由叶身、叶根和榫头等组成，叶身是工作部分，叶根是连接部分，榫头是定位部分。
涡轮叶片的功能涡轮叶片是航空发动机的关键部件之一，负责将高温高压的气体转化为机械能，为飞机提供动力。
涡轮叶片的结构与功能涡轮叶片的工作环境涡轮叶片需要在高温、高压、高转速的恶劣环境下工作，最高温度可达1000℃以上，最高转速可达每分钟数万转。
涡轮叶片的工作工况涡轮叶片需要承受周期性变化的应力、应变，以及气动力、热力等多种复杂因素的影响。
涡轮叶片的工作环境与工况涡轮叶片一般采用高温合金、钛合金等高性能材料制造。
涡轮叶片的材料涡轮叶片的制造工艺主要包括铸造、锻造、热处理、表面处理等环节，其中精密铸造和等温锻造是关键环节。
涡轮叶片的制造工艺涡轮叶片的材料与制造工艺03航空发动机涡轮叶片疲劳寿命分析03基于有限元分析的预测模型利用有限元分析软件，对涡轮叶片进行应力分析，预测不同工况下的疲劳寿命。
疲劳寿命预测模型01基于材料性能参数的预测模型考虑材料性能参数，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等，建立疲劳寿命与材料性能之间的数学关系。
现役航空发动机使用寿命确定和控制方法
2
常用定寿方法
在国军标和新机型号规范中 , 总寿命的概念
[ 2]
已被设计使用寿命所取代。设计使用寿命通常是 根据发动机研制战术技术要求和技术经济可行性 确定的, 并以该指标作为发动机主要零部件安全寿 命的设计基准。整机设计使用寿命虽然是发动机 在设计时所固有的, 但由于在实际使用中的使用要 求和使用环境等差异 , 发动机工作载荷与基准载荷 ( 设计任务循环 ) 差别较大 , 故各型号发动机的使用 寿命在设计时很难固化, 通常是在使用中结合实际 载荷谱才能较准确给出。 我国现役航空发动机定寿方法随发动机和定 寿技术的不断发展而演变。目前由于在役机主要 是仿制和引进机种, 多年来又一直未对发动机主要 零部件寿命进行过彻底摸底, 故在发动机总寿命的 给定中, 保证主要零部件的使用安全可靠已成为主 要的考虑因素, 其定寿过程已类同于对主要零部件 目标寿命的考核验证 , 这是现役机种定延寿的主要 特点。 2. 1 台架试车和领先使用综合定寿法
的载荷, 并且我国又没有原设计和试验验证寿命的 技术数据 , 因此在对该类机种进行定延寿工作时 , 采用台架长期试车考核验证和领先使用相结合是 有效可行的办法 。 长试考核是发动机寿命延长的必要前提条件。 在台架长期试车考核前 , 通常需要分析在使用中出 现的故障情况 , 并对确定的薄弱环节进行必要的局 部增强处理。通过长期试车考核主要零部件在预 期的使用寿命期内可能出现的故障情况。但是, 到 目前为止 , 持久试车程序仍采用台架和外场为 1 比 1 的时数。由于发动机实际使用中载荷复杂多变 , 仅靠 1 比 1 的小时持久试车谱, 很难对发动机使用 任务和载荷循环进行真实模拟, 特别是使用中的一 些机动负荷在试车 台架上无法模拟 , 有些零 部件 ( 如轴) 故障并不能得到充分地暴露。因此 , 对长试 考核后的发动机, 在批准新的寿命值前必须通过小 批量领先飞行使用的考核。领先使用就是通过延 寿发动机在飞机上的小批使用, 验证延寿目标的可 实现性。实际上就是通过加强领先使用发动机的 状态监控 , 来验证发动机是否可延寿到既定寿命。 例如强五和歼六系列飞机的 WP 6 系列发动机 , 前 苏联给定的是 400 小时 , 经过该种方法延寿其寿命 已延长至 750 小时 , 提高了 60% 多。 2. 2 安全寿命控制法
浅谈提高飞机发动机耐久性和可靠性的途径
浅谈提高飞机发动机耐久性和可靠性的途径摘要：在航空航天领域中，发动机担任着重要角色，作为飞机的核心动力源，发动机必须具备较高的耐久性与可靠性，才能保障飞机的安全稳定运行。
可以说，航空发动机组是世界上复杂性、综合性较强的工程机械系统，为满足高温、高压、高转速、高载荷的环境需求，发动机必须具备较强的可靠性与耐久性。
关键词：飞机发动机；耐久性；可靠性；措施引言发动机长期处于高温高压的工作状态中，它是航空装备中需要反复使用的热力机械，很大程度上决定了航空飞行器的安全状态，也是航空飞行器技术顺利实施的保障。
发动机的重要性对自身的耐久性和可靠性有较高标准的要求，而在经济性能方面也有较高的标准。
因此要不断提高发动机各个主要循环参数的合理性，确保发动机在相当复杂的使用条件下具有较高的耐久性和可靠性。
1飞机发动机的简单概述飞机发动机，是一种高精密、复杂性强、综合多种学科的热力机械，其主要作用是为航空器提供飞行动力。
发动机之于飞机，相当于心脏之于身体，发动机的性能，直接影响着飞机的性能，影响着飞机的可靠性与耐久性，是国家科技、工业与军事实力的展现。
目前，能够独立研发航空发动机的国家有：美国、英国、俄罗斯、法国、中国等。
虽然，我国已经能够自主研发飞机发动机，但是，发动机性能不达标，一直阻碍着我国航空业的发展。
因此，提高发动机的可靠性、耐久性，已经成为科技人员的重要研究课题。
当前，我国航空发动机的类型主要有以下两种：活塞式、喷气式，前者适用于低速、短程、小型的飞机，后者适用于高速、中远程、中大型的飞机。
无论是哪种类型的发动机，将其应用到军用飞机中，需要满足以下要求：功率重量比大，迎风面积小，燃油消耗量小，工作安全、可靠且发动机寿命长，维修便利。
2影响飞机发动机耐久性和可靠性的主要因素第一，设计因素。
发动机质量对飞机工作运行的稳定性起决定作用，其设计上对于复杂性和精密性的要求不言而喻。
一旦设计人员对发动机内部结构、运行热力参数的设计失当，将引发等风转速度过低、耐高温能力差等一系列的故障缺陷问题。
军用航空发动机简介介绍
军用航空发动机关
03
键技术
军用航空发动机关键技术
• 军用航空发动机是现代军事航空技术的核心组成部分，其性能与可靠性直接决定了军用飞机的战斗力与作战效能。为了满 足各种极端环境和复杂任务的需求，军用航空发动机在技术上不断追求创新与突破。本文将重点介绍军用航空发动机中的 几项关键技术。
军用航空发动机的
作用
军用航空发动机的主要作用是为军用飞机提供推力，使其能够起飞、巡航和执 行各种任务。同时，军用航空发动机还需具备高可靠性、高效能、高机动性等 特点，以满足复杂多变的军用航空需求。
军用航空发动机的历史发展
早期发展
涡轮喷气时代
早期的军用航空发动机主要借鉴民用航空 发动机的设计，但在性能上提出了更高的 要求。
军用航空发动机简介介 绍
汇报人： 2023-11-22
contents
目录
• 军用航空发动机概述 • 军用航空发动机类型与特点 • 军用航空发动机关键技术 • 军用航空发动机的未来展望
军用航空发动机概
01
述
定义与作用
定义
军用航空发动机是为军用飞行器提供动力的专用发动机，是军用航空技术的核 心组防安全
军用航空发动机是国防安全的重 要支柱，直接影响军用飞机的性 能，进而关系到国家的空中优势
和战略威慑能力。
科技实力体现
军用航空发动机的研发和生产水 平是一个国家航空科技实力的直 接体现，对于提升国家在国际舞 台上的地位和影响力具有重要意
义。
经济发展
军用航空发动机产业具有高技术 、高附加值的特点，能够带动相 关产业链的发展，为国家经济发
随着涡轮喷气技术的出现，军用航空发动 机进入了全新的时代，具备更高的推力和 速度。
航空发动机全生命周期健康管理技术发展分析
随着航空发动机功能结构越来越复杂，以及用户对发动机的安全性、可靠性的要求越来越高，健康管理系统成为先进航空发动机的重要组成部分，该技术的成熟与工程化应用对航空发动机的全生命周期具有显著的提升作用。
航空发动机结构复杂、工作环境恶劣，主要工作零部件承受着较高的离心负荷、气动负荷以及振动交变负荷等，同时还受到外来物的冲击，以及风沙、潮湿、盐雾的侵蚀，引起发动机的性能下降、疲劳损伤增多，甚至产生叶片断裂、轮盘破损等危及发动机及飞机安全的事故。
据统计，发动机一次返厂大修需要数百万元人民币的费用支出，给企业带来巨大的经济损失。
为了确保飞行安全，业界从20世纪60年代开始对航空发动机开展健康状态的监测，逐步发展到现在的发动机健康管理系统，如图1所示。
例如，F135发动机应用健康管理技术后，排故时间从F119发动机的20 min缩短到15 min，比现役的F110、F100等发动机排故时间缩短94％，显著提高了发动机维修性和装备可用率。
可见，发动机健康管理系统已成为提高装备完好率，降低维护成本，实现自主后勤和智能维护等新型维修保障模式的主要支撑技术。
图1 航空发动机健康管理系统航空发动机健康管理技术概述航空发动机健康管理是指通过机载系统和非机载系统中的传感、采集、处理、分析等手段，提供航空发动机气路、滑油、振动、寿命等方面的实时或近实时信息，实现状态监测、故障诊断、趋势分析和寿命管理等功能，从而提醒用户注意可能影响安全运行的状况，有针对性地安排检查维修、排除异常故障、改进功能性能、预测备件需求，进而提高航空发动机和飞机的安全性、可靠性与维修性。
健康管理系统的功能健康管理的主要功能包括状态监视、故障诊断、趋势分析、寿命管理和使用维护，如图2所示。
图2 发动机健康管理的功能状态监视功能是分析机载实时获取的发动机参数，对参数与机载发动机模型对比分析，判断参数是否存在超限和异常增量特征，将判断结果记录在机载事件报告中，飞行结束后将报告发送给地面系统，指导维护人员开展相关检查和维护工作。
航空发动机可靠性分析与评估研究
航空发动机可靠性分析与评估研究航空发动机可靠性是航空运输业中非常重要的一个方面，它直接关乎到航空安全和客户信任。
而要进行航空发动机可靠性分析与评估研究，需要从多个方面进行考虑和分析。
一、航空发动机可靠性评估航空发动机可靠性评估主要是对发动机的可靠性指标进行评估，如故障频率、故障维修时间、无故障时间和可用性等，评估的结果可以客观地反映出航空发动机的实际工作状态。
在进行航空发动机可靠性评估时，需要集中考虑以下几个方面：1. 发动机质量控制：要实现发动机的高可靠性，必须在生产制造、组织管理和生产工艺等方面实施有效的质量控制措施；2. 设计理念：发动机的设计目标、设计过程、设计质量和理念以及设计规范等因素，都会影响到发动机的可靠性；3. 飞行规程：规避发动机在长期使用过程中出现的故障，通过合理的飞行规程和养护方式，能够有效提升发动机的可靠性；4. 确定故障原因：通过研究发动机故障的原因，对故障机制和流程进行改进，以提高发动机的可靠性。
二、航空发动机可靠性分析航空发动机可靠性分析是通过对发动机故障的调查和分析，确定故障原因和发动机的可靠性水平。
航空发动机可靠性分析可以由企业内部进行，也可以由专业机构进行，需要细心和敬业的分析人员对数据进行搜集和统计。
在进行航空发动机可靠性分析时，要注意以下几个方面：1. 数据搜集：航空发动机可靠性分析需要搜集在使用过程中发动机的各项数据，如故障发生率、维修时间、故障分类、维修费用等等，这些数据要从多个角度进行分析；2. 故障分类：通过对故障进行分类分析，可进一步了解发动机存在的故障类型和频率，从而针对性地制定改进措施；3. 飞行途径分析：对于同一型号的发动机，不同航空公司的使用和维护方式有所不同，对此需要与使用单位沟通，了解使用过程中发动机的飞行和维护情况；4. 分析结果反馈：将分析结果反馈给产品设计部门、制造部门和使用单位，促进对于发动机改进措施的制定。
三、如何提高航空发动机可靠性航空发动机可靠性评估和分析的目的在于发现和解决存在的问题，提高发动机的可靠性水平。
浅谈航空发动机定寿和延寿方法
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｅ ｒ ｏ － ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｈ ａ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｈ ａ ｒ ｓ ｈ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｏ ｒ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ａ ｅ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ， ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｙ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ａ ｒ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ＇ ｓ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｌ ｌ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｌ ｆ ｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ
尚不到规定寿命期就 出现故 障， 这就带来使 用中 的不安全 性。因此 ， 如何科学地决定发动机 的寿命和提 高发动机 的 可靠 性 ， 是发动机研制和使用部 门面 临的重要问题 。 １ 影响发 动机寿命的主要 因素
１ ． １不完善 的设计 由于航 空发动机构件和 系统在 高 转速 、 高温度、 高压 力的条件下工作 ， 故其结构件 的应力较
Ｖａ ｌ ｕｅ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
・７ ９・
浅谈 航 空发动机定寿和延寿方法
Ｏｎ ｔ ｈ ｅ Ｇｉ ｖ ｅ ｎ Ｌｉ ｆ ｅ ａ ｎ ｄ Ｌ ｉ ｆ ｅ Ｅｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ａｅ ｒ ｏ － ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
军用航空发动机可靠性和寿命管理_徐可君
2.2.3 提前换发率 R UER 和返修率 RSV 提前换 发率又称非计划换发率 , 指发动机在 1 000 飞行小 时中由于发动机故障造成的提前更换发动机次数 。
返修率 R SV 定义为每1 000飞行小时发动机返厂修 理的次数 。 2.2.4 平均维修间隔时间 t BM 和每飞 行小时直接 维修工时 L DM F 平均维修间隔时间 t BM 和 t Bf 存在 着一定的量化关系 , 二者具有相关性 , 选择参数时 只能选一个 。 t BM 是以 t Bf为基础 , 并考虑到环境和 复杂程度的影响所确定的一个耐久性指标 , 是由美
研制发动机的可靠性指标 , 并选定最佳设计方案 ;
验证及确认阶段是在对所选方案及备用方案进行深
入研究分析的基础上 , 进行样机试验及评估 ;全面
工程研制阶段是做出设计决策 、 规定可靠性验证试
验实施细则 ;生产阶段主要是质量控制 , 解决可靠
性下降问题 , 评定生产工艺更改对可靠性的影响 ;
使用阶段跟踪发动机的外场使用情况 , 收集数据 ,
一般情况下 , 下列影响之一的失效应视为危险 性影响 :高能碎片的明显不包容 ;向空勤组及乘员 舱供气中有毒物质达到不可接受的浓度 ;与驾驶员 推力方向相反的推力相当大或不能关闭发动机 。 对 于单发动机的飞机和旋翼机 , 如果发动机故障引发 飞机丧失维持水平飞行的推力或功率 , 则该故障应 视为重大影响 ;如果没有功率 , 飞机不能降落 , 这 种故障就属于危险性的 。 对于多发动机的飞机 , 若 一台发动机的故障只引发该发动机部分或全部丧失 推力或功率 , 这种故障应视为轻微影响 。 2.3.2 失效率 在失效模式和影响分析中 , 有重 大影响的每一种失效发生的可能频率规定如下 :a. 一般可能 。在该型飞机的每架飞机的总使用寿命期 内 , 可能发生一次或几次 ;b.很少可能 。每架飞 机在其总使用寿命期内不太可能发生 , 但在装这种 发动机的该型许多架飞机的总使用寿命期内可能发
提高飞机发动机耐久性和可靠性的措施研究
2019.21科学技术创新提高飞机发动机耐久性和可靠性的措施研究顾毅之魏佳贺张亮（哈尔滨市双城区解放军95935部队，黑龙江哈尔滨150111）自第一次世界大战开始，航空工业兴起，发展至今，航空技术已经成为衡量国家军事力量、竞争水平的标准之一。
与西方发达国家相比，我国在航空工业上的起步较晚，与英美国家更是存在数十年的技术差距，并且，在航空发动机技术上，国外的技术封锁，更是阻碍了我国航空飞机的发展步伐。
但是，越是封锁就越需要突破，我国多位科学家通过多年研究，从无到有，成功制作出属于我国的航空发动机。
不过，取得成就并不意味着停下发展步伐，仍要不断提高飞机发动机的耐久性、可靠性，进一步提高中国在世界上的地位。
1飞机发动机的简单概述飞机发动机，是一种高精密、复杂性强、综合多种学科的热力机械，其主要作用是为航空器提供飞行动力。
发动机之于飞机，相当于心脏之于身体，发动机的性能，直接影响着飞机的性能，影响着飞机的可靠性与耐久性，是国家科技、工业与军事实力的展现。
目前，能够独立研发航空发动机的国家有：美国、英国、俄罗斯、法国、中国等。
虽然，我国已经能够自主研发飞机发动机，但是，发动机性能不达标，一直阻碍着我国航空业的发展。
因此，提高发动机的可靠性、耐久性，已经成为科技人员的重要研究课题。
当前，我国航空发动机的类型主要有以下两种：活塞式、喷气式，前者适用于低速、短程、小型的飞机，后者适用于高速、中远程、中大型的飞机。
无论是哪种类型的发动机，将其应用到军用飞机中，需要满足以下要求：功率重量比大，迎风面积小，燃油消耗量小，工作安全、可靠且发动机寿命长，维修便利。
2探析影响飞机发动机耐久性、可靠性的原因当前，在飞机发动机中，主要存在以下因素，影响了发动机的耐久性、可靠性，笔者对此展开探讨。
2.1发动机设计存在缺陷新形势下，我国发动机设计尚不成熟，参数设置的准确度仍存在一定问题，引发各种问题，发动机的质量受到影响。
为此，我国在航空发动机设计时，需要进行多次实验，发现发动机结构中的问题并改善，以此保障发动机的质量，保障其的耐久性、可靠性满足飞机需求。
民航飞机发动机可靠性技术研究及应用分析
民航飞机发动机可靠性技术研究及应用分析引言：民航飞机发动机是飞机飞行的关键部件之一，其可靠性直接关系到飞行安全和运行效率。
随着航空业的不断发展，民航飞机发动机的可靠性技术研究与应用显得尤为重要。
本文将对民航飞机发动机的可靠性技术进行深入研究，并分析其在实际应用中的情况。
一、发动机可靠性技术研究的意义1. 保证飞行安全：发动机是飞机的动力源，其可靠性直接关系到飞行安全。
通过研究发动机可靠性技术，可以有效地降低发动机故障率，减少事故发生的可能性，确保乘客和机组人员的生命安全。
2. 提高运行效率：发动机故障将会导致飞机在半空中熄火或返航等问题，造成大量的时间和经济损失。
研究发动机可靠性技术，可以提高发动机的可靠性和持续运行时间，减少因故障而导致的运输延误，提高航空公司的经济效益。
3. 降低维护成本：发动机的维护是民航公司的重要费用之一。
通过研究发动机可靠性技术，可以降低维修频率，减少维护成本，提高航空公司的盈利能力。
二、发动机可靠性技术研究的内容1. 故障预测与分析：通过对发动机系统的运行数据进行收集和分析，可以事先预测出潜在故障及其风险，并进行相应的预防和控制措施。
这一技术的应用可以大大提高发动机系统的可靠性。
2. 检验与测试技术：对发动机进行定期、全面的检验和测试是保障其可靠性的重要手段。
发动机厂家和航空公司根据发动机使用情况和运行要求，制定相应的检验与测试方案，以确保发动机的正常工作状态。
3. 设备状态监测与控制：发动机设备状态的实时监测对于发动机的可靠性至关重要。
通过采用传感器等技术手段，实时监测发动机设备的运行状态，并根据监测结果进行控制和维护，可以提早发现故障风险，并采取相应措施，确保发动机的正常运行。
4. 材料与结构优化：发动机的材料和结构对其可靠性有着重要影响。
通过优化发动机的材料和结构设计，可以提高发动机的强度和耐久性，降低故障率，增强发动机的可靠性。
三、发动机可靠性技术应用分析1. 故障预测与分析技术在实际中的应用：通过对发动机运行数据的收集和分析，发动机故障的预测和分析成为可能。
开展航空发动机可靠性管理工作的建议
开展航空发动机可靠性管理工作的建议可靠性在可靠性工程中的一般定义是：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
开展航空发动机可靠性研究是航空发动机行业管理中一项打基础、上水平的开拓性工作，贯穿于发动机设计、生产、使用、维护和修理的全过程，而且技术复杂、涉及面广。
早在1984年国防科工委就组织航空技术装备系统开展了寿命和可靠性研究工作。
1985年10月5 日颁发了《航空技术装备寿命和可靠性工作暂行规定》及《航空发动机寿命和可靠性工作暂行办法》。
原航空工业部在转发有关文件中，提出要进一步贯彻军工产品质量第一的方针．切实把航空产品的寿命和可靠性搞上去。
一、现状近四年多来，各有关单位做了一些工作，但对发动机可靠性的组织管理及其研究尚未引起足够重视和全面开展。
近几年在发动机编制型号规范时，内容中增添丁—些可靠性指标。
但具体如何落实，尚未得到相应解决。
仅从可靠性工作来看，发动机行业与飞机、机载设备行业相比，由于自身不抓紧，远远落在后面。
近十年来，在原航空发动机局领导主持下，组织技术队伍认真学习研究了英、美发动机军用通用规范、民航运航标准及科研管理资料等；组织编写《航空工业部发动机研究和发展管理暂行规定》，组织编写了较适合我国国情的涡喷、涡扇及涡桨、涡轴通用规范，1987年经国防科工委批准编号为GJB241—87及GJB242—87国军标颁布试行。
这几年的新发动机研制已按照上述标准与使用部门共同编制发动机型号规范，开展新机研制。
但是．规范中规定有关可靠性的要求和指标，仅能提出一些经验数据，尚没有认真研究从发动机论证方案开始，就贯彻执行寿命和可靠性管理，并改变研制方法和研制程序；更末培养技术领导方面的可靠性管理人员，组织设计技术队伍，把可靠性管理纳入发动机研制工作。
据初步了解，新发动机的设计工作．基本上和以前出现的问题类似。
由于凭主观愿望，急于求成，研制进度紧，投资额和投资强度不足。
在研制方法上，只有发动机总体性能计算采用了较先进的计算程序，某些零部件设计部分使用计算机辅助设计；在发动机结构强度设计方面。
某型航空发动机使用寿命调控方案
第一作者简 介： 冯伟（ ９ ８ ） 硕士 ， １６ 一 ， 研究方向为航 空发动机可
靠性与全 寿命 。
很 昂贵的， 理想 的办法是研制 １ 种标准 的监视系统 ， 仅将其结构稍加修改就可 以用于多型发动机。利用 飞机 飞参 系统 记 录 的发 动机 参 数 ， 过 软 件控 制 的 通
统 记录数据 ， 以准 确地 掌 握 发 动机 在 整 个使 用 过 可 程 中 的工作 情况 。 而该 发动 机 载荷 随 工作 状 态 （ 慢 车、 额定 、 最大 ） 的变 化 而改 变 ； 实际 工 作 中 ， 在 其转 速 的变化 最直接 。所 以 ， 取转速 为载 荷参 数 ， 选 研究 使 用过程 中的低循环 疲劳 损伤 。通 过 疲劳损 伤 当量 折算 ， 出 以下 分析结 果 。 得 （ ） 同 的 飞行 员 在 执 行 相 同 的 飞行 任 务 时 ， １不 发动机 当量疲 劳损 伤 是不 同 的 ， 用 正态 概 率 坐 标 采 纸可 以推定其 符合 正态分 布 ； （ ） 同 飞 行任 务 剖 面 的统计 规律 基 本 相 同 ， ２不 但 统计 参数不 同 ， 种 差 异 不 会 因飞行 员操 作 水 平 这
不 同而显 著改 变 。
机， 飞行任务 不同 ， 载荷 不同， 际寿命相差很大 。 实
即使 是在 相 同条 件下 的同一 飞 行 科 目， 由于飞 行 员
驾驶操作水平不同， 发动机也将承受不同的应力。
与使 用有 关 的一系 列 问题 和多 次发 生的严重 事 故表明： 单纯 地 以发动 机 使 用 时 间作 为 发动 机 使 用 寿命 存在 较大 偏 颇 。发 动 机结 构 寿命 设 计 、 态 监 状
本 文分析 了某 型发 动机 的使用 寿命 调 控方案 。
军用航空发动机可靠性分析
军用航空发动机可靠性分析第一章：引言军用航空发动机是飞机的“心脏”，直接关系到飞机的安全性和性能。
同时，在军事应用中，军用发动机对于任务的执行也有着重要的影响。
因此，对军用航空发动机的可靠性分析是非常重要的。
本文将对军用航空发动机的可靠性进行分析，包括发动机的故障模式、可靠性评估、故障诊断以及维修保养等方面。
第二章：军用航空发动机的故障模式军用航空发动机的故障模式主要有以下几种：1.机械故障：包括轴承失效、齿轮损坏、接头松脱等。
2.热失效：由于高温高压环境的影响，包括涡轮叶片脱落、燃烧室裂纹等。
3.电子故障：由于飞机电子系统的影响，包括控制系统故障、感应器故障等。
4.燃油问题：包括燃油质量、油泵故障等。
第三章：军用航空发动机的可靠性评估可靠性评估是军用航空发动机设计和制造过程中的重要环节。
通过可靠性评估，可以识别和评估军用发动机中潜在的故障模式，从而制定相应的预防性维修和其他改进方案。
可靠性评估通常包括以下四个步骤：1.确定军用航空发动机的功能需求和性能指标。
2.定义发动机的故障模式、失效特点以及可能的故障原因。
3.开发可靠性分析模型，进行可靠性分析，评估发动机的可靠性水平。
4.对评估结果进行验证，确定相应的改进方案。
第四章：故障诊断故障诊断是保证军用航空发动机可靠运行的重要保障。
随着先进的故障诊断技术的应用，能够及时准确地发现发动机故障，提高维修效率，延长发动机使用寿命。
目前，常用的军用发动机故障诊断方法包括以下几种：1.经验法：根据经验和专业知识，结合发动机特性进行故障诊断。
2.数学模型方法：建立相应的数学模型，利用计算技术和数学算法进行故障诊断。
3.信号分析方法：通过采集发动机运行时的信号样本，利用信号分析技术进行故障诊断。
4.综合诊断方法：将多种故障诊断方法综合应用，提高诊断准确率和可靠性。
第五章：维修保养维修保养是保证军用航空发动机可靠性的重要环节。
正确的维修保养可以减少故障概率，延长发动机使用寿命，提高发动机可靠性。
航空发动机研制全寿命管理研究及建议
航空发动机研制全寿命管理研究及建议刘廷毅【摘要】The 70 years evolution of idea for aeroengine technology development were analyzed among advanced countries, taking the United States as representative. The way of aeroengine development and management were investigated deeply. Combining with the actual situation of aeroengine development in China, a new, time-based and stage-based lifecycle （advanced research, engineering manufacture and development, operation and support） management methods for aeroengine were presented to improve management level constantly, reduce development risks, improve operational readiness and reduce lifecycle cost.%分析20世纪40年代以来,以美国为代表的世界航空发动机研制先进国家的技术发展理念的演变情况,深入研究了其航空发动机的发展和管理道路,结合中国航空发动机研制实际状况,提出了中国新型航空发动机按时间、分阶段（预先研究、工程研制和使用发展3大阶段）的全寿命管理方法,以不断提高发动机研制管理水平,实现控制发动机研制风险,提高部队战备完好率,降低全寿命成本的目标。
【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2012(038)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】全寿命管理;航空发动机;发展道路【作者】刘廷毅【作者单位】中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】V230 引言航空发动机在研制和装备使用过程中会暴露出许多故障和问题。
我国军用飞机发动机参数
我国军用飞机发动机参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：我国军用飞机发动机是我国军工技术领域的重要组成部分，发动机作为飞机的“心脏”，直接影响飞机的性能和战斗力。
我国军用飞机发动机在不断进行技术创新和提升，在飞行速度、航程、载荷等方面都取得了长足的进步。
接下来我们将重点介绍我国几款主要的军用飞机发动机参数。
首先我们来介绍国产舰载机歼-15的发动机-涡扇-15。
该发动机由西安航空发动机院自主研发，是我国第一款具有完全自主知识产权的舰载机发动机。
它采用了先进的涡轮风扇发动机技术，具有高技术含量和先进性能。
涡扇-15采用了双转子、双轴布局，具有高涵道比和高推重比，整机性能优越。
涡扇-15的参数为最大输出功率为125kN，燃油消耗率为0.785kg/(kgf·h)，最大飞行速度为超音速，最大航程为2000km，最大升限为18000m。
我国军用飞机发动机在技术水平和性能上取得了长足的进步，逐步向世界一流水平靠拢。
未来，我国军用飞机发动机将继续进行技术创新，不断提升飞机的性能和战斗力，为我国军事实力的发展做出更大的贡献。
【字数1999】第二篇示例：我国军用飞机发动机是当今国防事业的重要组成部分，发动机的性能直接影响着飞机的飞行性能和作战能力。
我国近年来在军用飞机发动机领域取得了长足的进步，不断推出性能先进的发动机，为我国的国防事业提供了有力支撑。
首先来介绍一下我国目前主要使用的军用飞机发动机。
目前我国军用飞机主要使用的发动机包括涡扇发动机、涡喷发动机和喷气发动机。
涡扇发动机是目前主要使用的军用飞机发动机之一，具有推力大、节能、供油方便等优点，广泛应用于一些战斗机、轰炸机和运输机上。
涡扇发动机被广泛认为是军用飞机发动机的最新发展方向，具有较好的发展前景。
涡喷发动机是目前广泛应用于军用飞机的一种发动机，具有推力大、燃油效率高等特点，适用于一些大型的战斗机和轰炸机。
涡喷发动机在我国的军用航空领域有较广泛的应用，为我国的军事实力提供了有力支持。
航空发动机研制全寿命管理研究及建议
0引言中国新型航空发动机在技术工程研发方面遵循时间、阶段性发展研究，强调预先研究、工程研制和使用发展3个阶段的有机结合推进，即全寿命管理方法。
该方法全面提升了航空发动机的研制管理水平，对研制过程所存在的风险内容及设备管理成本实现了全面控制，也提高了军队的战备完好率。
1关于航空发动机的全寿命管理方法概述在航空发动机的研制与装备过程中可能会存在较多故障问题，它所反映的深层次内因不容忽视。
当然，伴随当前新材料、新技术、新结构、新工艺的实现，针对航空发动机的使用条件、制造公差与设计过程也更变得更加苛刻。
所以为了满足当前针对航空发动机的研发生产技术条件，就必须启用全寿命管理方法，确保针对该设备的技术生产基础更加扎实、设计环节更加完善、且保证其拥有充分的试验研究过程。
就目前来看，我国也在建国以后自主发展了新型航空发动机技术，在过往50余年的研制过程中，我国也积累了丰富的技术研发经验，同时充分借鉴军事发达国家在航空发动机方面的技术发展经验，推出了更为有效的、基于时间、阶段性管理的全寿命管理方法，希望通过该新型管理方法来降低航空发动机的全寿命管理成本，提高我国在军事航空领域的技术水平[1]。
2国外军事发达国家的航空发动机发展理念与技术实现在国外，像美国这样的军事发达国家是当前在航空发动机领域的绝对领先者，他们早在上世纪40年代就已经开始研制航空发动机，生产出了世界上第一台离心式涡喷发动机，并借此机型进行不断深入研发、仿制和改型。
在1944年，美国就研制出了带轴流式压气机的J35涡喷发动机，将其安装于F84雷电喷气战斗轰炸机之上获得成功。
50~60年代，美国真正拥有了自主研发航空涡流发动机的经验与能力，且拥有了相当程度的部件技术与材料基础，由此，用于Ma≥3战斗机的涡喷发动机J93被研制成功，它更加追求战斗机的性能发挥，但在耐久性、维护性与安全可靠性方面并不够重视，所以当时针对航空发动机的管理方法也处于高风险、低水平、低回报环境，导致战斗机发生事故的几率相当之高。
空军5719航空发动机维修厂
空军5719航空发动机维修厂近日解放军报发表了关于空军5719航空发动机维修厂的八股文。
根据文中透露的情况来看，空军5719维修厂在我国先进涡扇发动机的延寿、维修、维护和再制造等方面贡献非常突出。
尤其是在发动机延寿和再制造方面，5719维修厂突破了众多核心技术使我国航空动力工业技术水平又有了质的飞跃。
延寿：让“心脏”更持久航空发动机寿命管理体系：在本国现役航空发动机寿命管理中,采用总工作寿命和翻修寿命对整机寿命实施控制，保证飞行安全。
发动机总工作寿命是指发动机在规定条件下,从开始使用到最终报废所规定的总工作时数。
我国歼十和歼十一装备的AL31F系列发动机的总寿命是900飞行小时。
我国重点建设的主力航空兵部队通常每年的训练和值班飞行时数可以达到240-300小时，也就是说歼十和歼十一战斗机通常每经过3-4年时间就需要更换发动机。
翻修寿命是指在规定条件下,发动机两次翻修之间的工作时间。
发动机翻修寿命是基于发动机在外场使用的安全和可靠性要求而给定的，主要取决于航空发动机关键部件的使用寿命，比如我们常说的热端部件（涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室部件）。
发动机工作到了规定的翻修期限必须从飞机上拆下送到维修厂对发动机进行分解、检查、更换磨损或损伤的零件，对转子进行平衡，然后重新装配，在经过性能调整试车，交付使用方检验后，重新出厂。
差距明显制约作战：本国空军从上世纪90年代初确定了攻防兼备的战略空军作战思想后，随即在1992年迎来了第一批从俄罗斯进口的苏27SK重型战斗机，其动力系统AL31F发动机也随之走进国门。
此后，我国自主研制的歼十战斗机也在国产发动机进度较慢的形式下，选择了俄罗斯的AL31FN发动机。
至此，AL31F系列发动机变成了我国空军主力战斗机的顶梁柱。
AL31F系列发动机的翻修寿命为300飞行小时、总寿命900飞行小时。
与俄罗斯AL31F发动机同代的美国第三代涡扇发动机F100和F110的翻修期在800-1000飞行小时左右，总寿命在2000-4000飞行小时左右。
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2003年1月第5卷第1期中国工程科学Engineering ScienceJan.2003Vol 15No 11研究报告[收稿日期] 2002-06-20;修回日期 2002-09-18[作者简介] 徐可君(1963-),男,山东莱州市人,海军航空工程学院青岛分院副教授,博士生军用航空发动机可靠性和寿命管理徐可君,江龙平(海军航空工程学院青岛分院航空机械系,山东青岛 266041)[摘要] 以西方军用航空发动机可靠性和寿命管理为蓝本,阐述了可靠性和寿命管理的基本要素,并结合我国航空发动机可靠性和寿命管理的现状,讨论了我国航空发动机可靠性和寿命管理工作存在的差距和误区,指出了我国航空发动机可靠性寿命管理工作落后的根源在于管理观念落后、管理体制不健全、基础工作薄弱、标准不完善。
参照西方国家的管理理念,构建和完善我国航空发动机可靠性和寿命管理是必要的,但完全照搬西方标准并不可取。
正确做法是结合我国的现状,走出一条合乎国情的道路。
[关键词] 航空发动机;可靠性;寿命;管理[中图分类号]V235 [文献标识码]A [文章编号]1009-1742(2003)01-0082-071 引言20世纪70年代中期,发达国家在追求高性能军用航空发动机的研制思想指导下,突出推重比、高涡轮前燃气温度和高增压比。
如美国,15年间涡轮前燃气温度提高了430℃,推重比增加了1倍,耗油率降低了15%,与此相适应,涡轮部件的周向应力提高了92%。
引发的突出矛盾是,一方面高增压比、高涡轮前燃气温度使得构件所承受的气动负荷、热负荷和离心负荷大幅度增加,另一方面高推重比又要求减轻零件的质量,提高构件的工作应力,其结果使得发动机的结构故障显著增加。
据统计,在1963—1978年的15年间,美空军战斗机由发动机引起的飞行事故有1664起,占全部飞行事故的4315%,而其中因结构强度和疲劳寿命问题导致的事故占90%以上。
具有代表性的F100发动机,装备部队后故障频频,致使1979年F100发动机曾短缺90～100台,1980年亦有90架F -15、F -16战斗机无发动机可装,战备完好率下降。
美军方在总结单纯追求高性能,忽视可靠性和耐久性的惨痛教训基础上,提出了设计发动机时必须从规定发动机的最高性能转向制定更高耐久性,于1984年11月30日发布了M IL -STD -1783《发动机结构完整性大纲》(ENSIP )。
ENSIP 是一项对发动机设计、分析、研制、生产及寿命管理的有组织、有步骤的改进措施,其目的在于通过显著减少发动机在使用期间发生的结构耐久性问题,确保发动机结构安全,延长使用期限,降低寿命期成本。
结构完整性的内容有:结构耐久性准则,耐久性设计要求,维修性准则,材料与处理特性计划,环境说明,地面广泛检验,使用与跟踪政策。
F404发动机的研制遵循了结构完整性要求,采取了作战适用性、可靠性、维护性、费用、性能和重量的优先顺序,取得了良好的效果。
国产发动机在使用中亦曾多次发生结构故障,并造成事故。
如WP -6发动机涡轮轴折断、九级盘镉脆、五级盘破裂,WP -7发动机四级盘爆破,其他各型发动机转子与静子叶片损伤、折断等。
这些故障均属结构完整性问题。
有资料表明,国产发动机结构完整性故障约占故障总量的6215%。
为此,国内从1984年起相应开展了结构完整性研究工作。
但由于基础工作薄弱,认识不统一,致使可靠性研究工作进展不快。
本文旨在借鉴西方国家经验,阐明军用发动机可靠性和寿命管理工作的基本任务及其程序,并就一些有争议的问题陈述笔者的观点,以期有助于我国军用航空发动机可靠性和寿命管理工作的决策。
2 可靠性管理可靠性管理是实现发动机可靠性目标的管理活动,是实施全面质量控制和管理的主要环节。
它通过对发动机的故障分析、使用跟踪、结构维修计划、飞行参数和数据收集及分析,做出管理决策。
211 可靠性管理的基本任务发动机全寿命管理期通常划分为五个阶段:设计方案选定、验证及确认、全面工程研制、生产和使用。
可靠性管理贯穿于每个阶段,每个阶段都有各自不同的基本任务和管理活动。
例如,方案阶段主要是根据已投入使用机种的可靠性水平来预测新研制发动机的可靠性指标,并选定最佳设计方案;验证及确认阶段是在对所选方案及备用方案进行深入研究分析的基础上,进行样机试验及评估;全面工程研制阶段是做出设计决策、规定可靠性验证试验实施细则;生产阶段主要是质量控制,解决可靠性下降问题,评定生产工艺更改对可靠性的影响;使用阶段跟踪发动机的外场使用情况,收集数据,总结并修改可靠性判据及控制措施,确定可靠性改进范围。
212 可靠性指标的确定根据发动机使用环境的特点,正确地选择可靠性参数并合理地管理其指标,是可靠性管理工作的主要任务。
发动机可靠性指标选择的基本准则是:1)根据发动机的使用要求、飞行任务、类型和环境特点选择参数;2)根据维修方案选择参数,包括确定维修策略、维修任务、维修人员以及对工具设备的基本要求;3)有些参数之间有一定的关系,因此选择参数时应考虑到它们之间的相关性。
评定发动机可靠性的主要参数分列如下: 21211 平均故障间隔时间t Bf 平均故障间隔时间的数学表达式为t Bf=1N06Ni=1t i。
式中N0为发动机故障的次数,t i为第i次故障的间隔时间。
t Bf是一个重要的可靠性参数,它不仅表示发动机质量的优劣,而且还可作为系统可靠性预计和分配的重要参数。
21212 空中停车率R iFs 空中停车率是指每1000飞行小时中发动机空中停车的总次数。
发动机空中停车可由发动机本身故障和飞机系统故障引起,空中停车率通常是指发动机本身故障引起的。
21213 提前换发率R U ER和返修率R SV 提前换发率又称非计划换发率,指发动机在1000飞行小时中由于发动机故障造成的提前更换发动机次数。
返修率R SV定义为每1000飞行小时发动机返厂修理的次数。
21214 平均维修间隔时间t BM和每飞行小时直接维修工时L DMF 平均维修间隔时间t BM和t Bf存在着一定的量化关系,二者具有相关性,选择参数时只能选一个。
t BM是以t Bf为基础,并考虑到环境和复杂程度的影响所确定的一个耐久性指标,是由美国空军和波音公司基于大量的统计而获得的,其基本表达式为t BM=k(t Bf)α,式中k为环境参数,α为复杂参数,在只考虑发动机故障时,一般选k=2139,α=0166。
L DMF是指每1000飞行小时所需要的维修时间,通常包括维修站的维修工时。
各国对军用航空发动机可靠性参数的选取基本相同,均体现了战备完好性、任务成功性、维修人力和后勤保障能力。
表1列出了部分典型机种的可靠性参数及指标。
表1 几种典型军用航空发动机可靠性参数及指标Table1 Several typical reliability parameter and target of aero2engine served in army 发动机型号t Bf/h t BM/h R SV R iFs L DMF/h R UERF100-PW-10094419112F100-PW-200147013010081F100-PW-220212(217)0139(0155)F404175<2011112F110175<20101119M88>300<5E J200>100<1213 可靠性要求航空发动机的可靠性取决于发动机零件的可靠38第1期徐可君等:军用航空发动机可靠性和寿命管理 性。
为了合理地给出各种零件的可靠性,必须对发动机失效种类按失效后果的严重程度进行分类,对不同的失效提出不同的可靠性要求。
通常可靠性也常用不可靠度或失效率来表示。
21311 失效的分类 按失效的严重性分为三类: a1危险性影响。
这种影响将导致安全裕度大幅度下降,机械影响或工作负荷使空勤组无法准确、安全地执行任务,重者将导致机组人员和乘员的伤亡。
b1重大影响。
这种影响将导致安全裕度显著下降;由于工作负荷增加或空勤组效能受损害,使空勤组处理不利工作条件的能力降低,造成人员受伤。
c1轻微影响。
它对于适航性没有显著影响,空勤组有能力予以控制。
一般情况下,下列影响之一的失效应视为危险性影响:高能碎片的明显不包容;向空勤组及乘员舱供气中有毒物质达到不可接受的浓度;与驾驶员推力方向相反的推力相当大或不能关闭发动机。
对于单发动机的飞机和旋翼机,如果发动机故障引发飞机丧失维持水平飞行的推力或功率,则该故障应视为重大影响;如果没有功率,飞机不能降落,这种故障就属于危险性的。
对于多发动机的飞机,若一台发动机的故障只引发该发动机部分或全部丧失推力或功率,这种故障应视为轻微影响。
21312 失效率 在失效模式和影响分析中,有重大影响的每一种失效发生的可能频率规定如下:a1一般可能。
在该型飞机的每架飞机的总使用寿命期内,可能发生一次或几次;b1很少可能。
每架飞机在其总使用寿命期内不太可能发生,但在装这种发动机的该型许多架飞机的总使用寿命期内可能发生几次;c1极少可能。
尽管把装这种发动机的该型许多架飞机的总使用寿命作为一个整体加以考虑也不太可能发生,但仍认为是可能发生的。
失效率规定为每小时的风险次数,风险次数用预计的平均飞行时间之和去平均。
可接受的风险次数规定为,一般可能:10-3～10-4h-1(载客飞机:10-3～10-5h-1);很少可能:10-4～10-5h-1(载客飞机:10-5～10-7h-1);极少可能:10-5～10-7h-1 (载客飞机:10-7～10-9h-1)。
不同失效类型发生的概率要求也不同:危险性影响不超过“极少可能”;重大影响不超过“很少可能”;轻微影响不超过“一般可能”。
3 寿命管理寿命是衡量发动机耐久性的常用指标,它包括技术寿命和服役期限。
技术寿命定义为发动机从其使用时间开始,或经过翻修后恢复工作,直到极限状态前的工作时间;服役期限又称日历寿命,是发动机从其使用时间开始或经过一定形式修理后恢复工作,直到极限状态前的日历持续时间。
寿命管理工作的核心是通过工程学科中的先进技术,验证零件及其材料的疲劳寿命,并根据零件工作和负荷的性质,按危险性影响的程度对零件进行分类,以实施不同的寿命控制管理。
311 寿命当发动机零件的寿命或几种寿命组合得到批准时,应对部件的各个元件按所批准的寿命进行控制。
批准寿命是指预计某一元件在使用中至下一次大修前所能达到的最大寿命。
寿命按其控制的等级分为三级:限定寿命、非限定寿命和软寿命。
31111 限定寿命 指通过理论分析、台架试验和实际使用经验所确定的极限安全寿命,若超过这一寿命,相应零部件和组件就可能出现故障,产生不可接受的后果。
31112 非限定寿命 指台架试验和实际使用经验已验证的某一零部件或组件的寿命,在进一步试验和积累后,该寿命将宣布为限定寿命。