某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)性能清洗分析

1、某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)性能清洗分析    關(guān)鍵詞：渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，恢復(fù)性能，清洗。0引言 軍用直升機(jī)最大的特點(diǎn)就是機(jī)動(dòng)性好、使用環(huán)境復(fù)雜多變，經(jīng)常進(jìn)行低空懸停和低空機(jī)動(dòng)(快速升降、側(cè)飛、后飛、懸停回轉(zhuǎn)等)飛行，再加上直升機(jī)在進(jìn)行這些動(dòng)作飛行時(shí)旋翼下洗氣流的影響，尤其是在多沙塵地區(qū)、沿海的潮濕鹽霧環(huán)境工作，特別容易在發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道內(nèi)形成沉積物，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，易發(fā)生喘振和超溫，直接影響軍用直升機(jī)的飛行安全和綜合作戰(zhàn)能力。 由于直升機(jī)使用環(huán)境特殊，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口環(huán)境惡劣復(fù)雜，如沙塵、鹽霧、工業(yè)粉塵、昆蟲、油類等天氣，長(zhǎng)期使用致使發(fā)動(dòng)機(jī)各部件型面如壓氣機(jī)和渦輪葉片積塵

2、、腐蝕、幾何變形等1，3，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。因此，需要在直升機(jī)使用或渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)試飛期間，定期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行恢復(fù)性能清洗?；謴?fù)性能清洗一般是指發(fā)動(dòng)機(jī)在慢車狀態(tài)時(shí)，向發(fā)動(dòng)機(jī)噴入蒸餾水或合適的清洗劑來清除葉片上的油脂污垢，從而恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)性能。 油臘污垢在葉片上附著力較強(qiáng)而冷轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速較低，一般很難進(jìn)行有效清除。發(fā)動(dòng)機(jī)在慢車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高，工作時(shí)間又較長(zhǎng)，此時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)氣流通道噴入蒸餾水或清洗劑，利用液滴與葉片的沖擊力可以基本消除葉片上的污垢、油漬等雜質(zhì)，提高壓氣機(jī)和渦輪的效率，同時(shí)增加空氣流量，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高。 隨著化工技術(shù)的不斷發(fā)展，新型高效防護(hù)型清洗劑不斷涌現(xiàn)，使得恢復(fù)性能的清洗完全可以

3、在冷轉(zhuǎn)狀態(tài)實(shí)施。 1對(duì)象發(fā)動(dòng)機(jī)描述 某型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)本體由附件傳動(dòng)單元體、冷端單元體(前段組件、壓氣機(jī)部件)、熱端單元體(燃燒室和燃?xì)鉁u輪)、和動(dòng)力渦輪單元體組成。此發(fā)動(dòng)機(jī)采用單元體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)部設(shè)有清洗裝置一在進(jìn)氣機(jī)匣前部設(shè)有一環(huán)形流道和20個(gè)中1.4的噴口，在7點(diǎn)鐘位置(從后向前看)，設(shè)有一個(gè)清洗系統(tǒng)接口。該發(fā)動(dòng)機(jī)推薦的清洗間隔是100h4。 2清洗的要求 安裝在直升機(jī)上的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗防護(hù)，不需要將發(fā)動(dòng)機(jī)從直升機(jī)上拆下，一般都是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行。綜合各種因素，外場(chǎng)維護(hù)時(shí)對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗防護(hù)有如下要求2： 1)有效性。清洗的效果一定要明顯： 2)安全性。由于清洗防護(hù)是在直升機(jī)上進(jìn)行，

4、而且發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷轉(zhuǎn)狀態(tài)，操縱一定要注意安全可靠，不能因清洗而對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)造成損壞、腐蝕或維修故障： 3)經(jīng)濟(jì)性。所需費(fèi)用低，工作量不能太大，操作簡(jiǎn)單： 4)規(guī)范化。整個(gè)清洗過程必須在嚴(yán)格技術(shù)規(guī)范控制下進(jìn)行，保證清洗防護(hù)順利實(shí)施。 3清洗試驗(yàn)的步驟 該渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)清洗程序按以下循環(huán)進(jìn)行： 1)洗滌循環(huán)。洗滌劑為98蒸餾水和2的ARDROX6345清潔劑的混合液。冷轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)在燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速Ng到5時(shí)噴入洗滌劑，15s后停止冷轉(zhuǎn)，在Ng下降到5時(shí)停止噴液，如此反復(fù)3次。浸泡15min30min，冷轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)2次： 2)沖洗循環(huán)。沖洗劑為100蒸餾水(或軟水)。冷轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)在燃?xì)獍l(fā)生器轉(zhuǎn)速Ng到5時(shí)噴入洗滌

5、劑，15s后停止冷轉(zhuǎn)，在Ng下降到5時(shí)停止噴液，如此反復(fù)3次。冷轉(zhuǎn)及動(dòng)機(jī)2次； 表1發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)性能清洗前后飛行科目大氣溫度條件對(duì)照表 3)干燥循環(huán)。在地面慢車狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)至少3min。 4試驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果分析 在該渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)試飛期間工作100小時(shí)后，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了恢復(fù)性能的清洗工作，將清洗前后發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行性能數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，較準(zhǔn)確的得出清洗后發(fā)動(dòng)機(jī)性能的恢復(fù)情況。在飛行高度為1000m、2000m、3000m、4000m、5000m、5500m，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)為起飛、中間、最大連續(xù)、巡航狀態(tài)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比試驗(yàn)，清洗前后飛行試驗(yàn)的大氣溫度條件見表1，清洗前后性能參數(shù)(軸功率、耗油率)隨轉(zhuǎn)速變化比較

6、曲線見圖1圖2，清洗前后性能高度特性對(duì)比曲線見圖3圖4，清洗后與清洗前性能高度特性差值()曲線如圖圖5圖6所示。 通過圖3圖6的飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較得出：清洗后發(fā)動(dòng)機(jī)軸功率試驗(yàn)值比清洗前高5.2kW17.3kW，相對(duì)清洗前提高了1.22.6：清洗后發(fā)動(dòng)機(jī)單位燃油消耗率試驗(yàn)值比清洗前降低10.42gkWh12.45kgkWh，相對(duì)清洗前降低了-2.83.6。 另外，通過孔探儀對(duì)清洗前后的發(fā)動(dòng)機(jī)流道各機(jī)件進(jìn)行了檢查表明，清洗后的發(fā)動(dòng)機(jī)流道內(nèi)各機(jī)件比清洗前清潔、干凈、反光度高。 由此可知，定期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行恢復(fù)性能清洗能夠獲得性能收益。 5結(jié)論與展望 本文以某型發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，通過對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)性能的清洗

7、工作，獲得該發(fā)動(dòng)機(jī)在清洗前后階段的飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了其清洗前后的性能高度特性，清洗后的性能優(yōu)于清洗前的性能，清洗效果顯注，為同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗工作及外場(chǎng)維護(hù)提供了依據(jù)。 隨著清洗技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)可以不必從飛機(jī)直升機(jī)上拆下，就可進(jìn)行簡(jiǎn)單、快捷的清洗維護(hù)。清洗時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)均在冷轉(zhuǎn)狀態(tài)，更加安全可靠，且所需費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)性好。目前，先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)公司在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)階段之初，就已將發(fā)動(dòng)機(jī)的清洗工作考慮在內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)清洗技術(shù)已經(jīng)成為直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)外場(chǎng)維護(hù)不可或缺的有效方法之一。        參考文獻(xiàn)： 1航空發(fā)動(dòng)機(jī)，北京：航空工業(yè)出版社，2008，6. 2孫護(hù)國(guó)等，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)清洗技術(shù)及