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俄制發動機壽命過短,改進版太行發動機壽命超俄一倍

一直以來,俄羅斯航空發動機都存在著壽命過短的問題。如AL-31F發動機標稱首翻期壽命可達1000小時,然而使用過程中根本達不到,實際上AL-31F的總壽命才900小時,大修壽命僅有300小時。這款發動機被用於殲10和殲11戰鬥機上。按照每年約240—300小時的訓練和值班飛行時數來計算,通常不到時4年就需要更換全新發動機。對平均壽命可達到20年之久的戰鬥機來說,如果4年更換一次全新發動機,就需要約5台發動機,這不能不說是巨大的浪費。

資料顯示,美國F-100、F-110軍用航空發動機工作壽命和首翻期壽命一般都可達4000小時和1000小時。有媒體還曾報道,美國新一代軍用航空發動機的工作壽命甚至超過了10000小時。而俄羅斯與美國比要差一大截,拿與美國F-100、F-110同代的AL-31F軍用發動機來說,其工作壽命只有900小時,首翻期壽命也就是300小時左右。

蘇-27的al-31f發動機

下面給大家普及一下中俄和西方國家對發動機壽命的衡量:

在談論壽命之前,首先要清楚一點,中俄的發動機對發動機的定壽和西方國家是有很大的區別的,西方國家是根據發動機上關鍵部件和單元體的使用情況來決定整機壽命,而中俄是根據設計指標使用壽命和翻修間隔來確定發動機的整機壽命。簡而言之西方國家對發動機的定壽採取的是「視情」壽命,而中俄現在的做法是「規定」定時壽命。

舉個例子,就是比如太行或者AL31的設計壽命是1500小時,那麼按照中俄的做法就是會在500小時的時候回廠翻修發動機,然後在達到1500小時使用時間后報廢整台發動機,而西方國家的做法是,根據發動機的使用情況,不斷的更換出現損傷或者是故障徵兆的零部件,如果是某些小部件出現問題,那麼就直接外場更換,如果是一些大部件或者是單元體要更換,就整機返廠維修,但是都是根據每台發動機的具體情況而定,不會像中俄這樣一個批次的發動機到了500小時或者是其他什麼時間就要統一的返廠翻修或者是報廢。

T-50戰機在今年的莫斯科航展最後一天公眾日上發生髮動機故障

視情定壽對中俄來說其實不是什麼新鮮事,中俄的民航部門對發動機的維護採取的都是視情維護,因為兩國的民航發動機幾乎全部都是西方的進口發動機,但是兩國的發動機設計部門基本上都是乾的是軍用發動機設計,所以接受西方國家的視情維護的理念還需要一個過程,當然目前國內也在逐步改進,從新型號開始,發動機的壽命都是按照視情維護來決定,而不再像以前的型號那樣都是按照設計壽命來定。也就是說在設計中會確定例如葉片,壓氣機和渦輪盤等核心部件一些關鍵零部件的壽命,在使用中會根據這些部件的使用情況來決定是否回廠翻修或者是報廢發動機,而不再會按照TBO時間或者是統一壽命來決定整個批次的發動機是否翻修和報廢。

如果按照中俄原有的做法,太行發動機的熱端設計壽命是1500小時,冷端的設計壽命是3000小時,按照現在的定壽方法太行發動機就會在達到1500小時后報廢,而不管報廢時這個批次的太行發動機的使用情況和狀態,此時冷端部件的使用壽命才剛到一半。而如果改成西方國家的那種視情定壽的方法和體制,那麼一個批次的太行發動機會根據使用情況和具體狀態的不同,有的發動機可能在3000小時后報廢,而有的發動機則可能在4000小時后才報廢。西方國家的這種定壽方法另外一個好處是,隨著不斷的使用和暴露問題,發動機的生產質量是不斷改進,也就是說發動機設計定型之初可能會有很多毛病,故障率從較高,而隨著使用時間增加,生產質量的改進,發動機的故障率會不斷的降低,按照視情定壽的方法,這個批次的發動機的使用壽命會大大的高於初始批次發動機的使用壽命。如果是按照中俄的定壽方法,發動機不做改型,設計壽命是不會變的,也就是說後繼批次的發動機的實際可用壽命就算大大高於初始批次,兩個批次的翻修時間和報廢時間都是一樣的,這就造成了巨大的浪費。前蘇聯是因為隨時準備打仗,他們認為一台戰機在戰爭中的壽命不會超過200小時,所以對這一塊不重視,而航空發動機體系師從蘇聯,所以也一塊不重視,但是很顯然現在這種定壽的方法已經不合時宜。

殲11b上的兩台"太行"渦扇噴氣發動機

再舉個例子,可以讓大家看看視情定壽與統一定壽之間對發動機使用壽命判斷的巨大差異,例如國產的WP13B發動機,設計翻修間隔是300小時,使用壽命定為900小時,而WP13B上的高壓壓氣機盤的使用壽命卻高達2700小時,也就是說當整台WP13B報廢的時候,發動機上面的高壓壓氣機盤還有三分之二的剩餘壽命沒有利用,這是巨大的浪費。

最後,討論發動機壽命的時候,很多人覺得西方的發動機壽命很長,中俄的發動機很短命,這個一方面是事實,另外一方面也要看到這是由於西方和中俄在發動機定壽上面採用的是不同的評估標準決定的,知道了這些才能對發動機的壽命做出更合理的判斷。

所以我認為發動機的全使用壽命有4000小時就足夠了,那些傳說的美國人把發動機壽命搞到8000到1萬小時的我認為沒什麼意義,美國人應該沒怎麼無聊吧,任何飛機飛了30年都要退役了,發動機的壽命比飛機還高純屬無聊啊。

戰機發動機壽命

所以我對發動機壽命的理解是:滿足高性能的條件下,盡量降低發動機的成本,使用全壽命夠用就行(有4000小時就足夠了)。

說明一下本人對飛機製造,飛機發動機是白丁,請大家別笑話我的觀點。

聽網友說4000小時的壽命很難啊,我覺得對現在的應該不難了,俄羅斯的117S的全壽命都有4000小時了啊!

117S是俄羅斯聯合發動機集團旗下的重要產品,也是俄羅斯現役最先進的Su-35超側衛戰機所採用的發動機。117採用了矢量噴口,最大推力14.5噸,不開加力時推力達到8.8噸,全壽命周期達4000小時,比原型號AL-31FP提高了兩倍。

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