什么是发动机试验？如何进行发动机测试？

什么是发动机试验？

发动机试验，是指利用专门的试验和测试设备检验发动机的性能、可靠性和耐久性的实验。全台发动机的试验又称发动机试车。航空发动机的工作条件非常苛刻，处于高温、高压和高速转动的工作状态，为了提升航空发动机的性能、可靠性以及寿命等，要充分掌握航空发动机在不同工况下的温度、压力、腐蚀、间隙以及应力等情况。

发动机测试技术是汽车测试技术的一个重要组成部分，也是最复杂的一个部分。进行发动机测试时，一般都在专用的试验台上进行，称为发动机试验台架，测试时通过一些专用的连接装置将发动机固定在试验台上并接上所需的电、气、水、油和所需的仪器设备后进行测试。

发动机试验内容

发动机研制试验

按照试验项目设置，航空发动机通用规范中大部分研制试验均可划归为可靠性试验，均可用于发动机型号研制的可靠性综合评估。其内容主要包括结构完整性、性能稳定性和控制系统中的软件可靠性设计等。结构完整性保障推进系统结构设计足以满足强度、振动、耐久性、损伤容限、包容性等要求；性能稳定性意味着持续且可靠地起动，平稳而又灵敏地加、减速，在给定功率状态下保持稳定的推力以及无失速、熄火和燃烧不稳定等。当然，作为设计分析的基础，在研制中还要关注材料性能试验，充分保证基础数据的可靠性。

零部件和系统试验

按照发动机有关标准、规范及指南中涉及的试验要求，发动机的零部件、系统试验主要划分为3类。

（1）部件性能与稳定性验证试验。该类试验指对核心机、风扇、压气机和涡轮等部/组件及控制系统等开展的试验，包括调节能力试验、加力燃烧室稳定性试验，控制系统的半物理模拟试验等，为确定部件和系统稳定性提供了依据。

（2）在正常使用环境条件下的可靠性、耐久性试验。该类试验是为验证零部件在正常工作环境条件下进行的可靠性、耐久性试验，如叶片高循环疲劳试验、盘轴等关键件的低循环疲劳试验、关键件的损伤容限试验，成附件的环境和可靠性试验等。在进行该类试验过程中极限载荷环境的确定对验证部件和系统的可靠性意义重大。

（3）在恶劣载荷条件下的部件安全能力试验。该类试验包括包容性、盘破裂、扭矩极限、承压容器的压力试验等。如盘的破裂试验一般要检查出裂纹或破坏为止；进行滑油系统开展滑油中断和耗损试验以验证在滑油耗损后能继续在规定时间段内安全工作的能力。

整机试车和飞行试验

全尺寸发动机试验的目的是验证各设计系统是否满足发动机运行要求，以及补充验证在部件试验中模拟实际环境不够充分或无法开展的项目；飞行试验则是补充在地面和高空台无法验证的试验内容。整机试车、试飞项目主要包括3类。

（1）整机性能和稳定性试验。该类试验包括参数测量、控制规律调整试车、转子动力学试车、热和压力测量以及振动应力测量等，由此提供整机性能数据，验证发动机的性能分析模型的正确性。验证进气道、压气机、燃烧室和涡轮的温度极限、燃烧室和加力燃烧室的熄火极限、飞机机动包线内的畸变极限等。开展地面和高空模拟试验，以说明并检验推进系统的瞬态响应特性，以及地面和高空试验验证起动能力等。

（2）载荷试车。该类试验包括加速任务试验/ 加速模拟任务耐久性试验，以及动应力测量等，验证发动机能够在计划的检查间隔和设计使用寿命期内安全、经济且可靠地工作。各类极限载荷环境对验证整机可靠性具有重要意义。

（3）在恶劣载荷环境条件下的整机试车。该类试验包括叶片飞出、包容性、超温、吞烟等，验证恶劣载荷对发动机的影响，即在恶劣载荷作用后的规定时间内保证飞机安全的能力。

成附件的可靠性试验

成附件的可靠性极限/强化试验实际上就是在产品研制初期，根据故障模式及失效机理分析结果，通过针对性施加强化的工作载荷，激发并暴露产品功能和结构的薄弱环节，进行故障定位、失效分析，找出失效原因，提出设计、工艺改进措施，以提高产品可靠性的方法。

整机可靠性试验

除重要的主机零部件、成附件和系统部分专项试验外，其他部件要在整机这个真实的环境平台上进行摸底和验证，整机可靠性试验是验证发动机主机、系统承载能力和稳定性的重要环节，其方案确定对发动机可靠性的考核有着至关重要的作用。在规划整机可靠性试验时，需要从故障模式的角度开展试验条件和载荷设计。发动机机械零部件和系统的故障模式包括裂纹、断裂、磨损等，电子产品则经常发生漂移、短路、断路等故障模式，其原因主要包括振动、温度、环境因素（如“三防”需要）和燃油品质等。整机可靠性试车载荷谱编制中需要充分考虑振动、温度和各类额定值。

发动机试验标准，规定了发动机试验的方法，试验的内容，以及试验结果的判断标准。下面就来介绍发动机试验标准，以及发动机试验的具体实施方法。

发动机试验标准

发动机试验标准是指规定发动机试验的方法、试验的内容以及试验结果的判断标准，它对发动机的性能测试提供了依据。根据不同的应用场合，试验标准也有所不同。在进行发动机试验时，需要根据现场情况结合试验标准，制定出合适的试验方法。

发动机试验实施方法

发动机试验实施方法包括发动机试验前的准备、发动机试验过程、发动机试验结束后的记录等内容。试验前，应检查发动机的各项性能，确保发动机能够正常工作；在试验过程中，应按照规定的流程，不断检测发动机的性能，并记录试验结果；试验结束后，应检查试验结果，确保发动机能够满足使用要求。

发动机试验的评价标准

发动机试验的评价标准，根据发动机的使用环境、使用寿命等因素，分为短期评价标准和长期评价标准。短期评价标准主要评价发动机的性能，而长期评价标准则评价发动机的可靠性和耐用性。短期评价标准包括转速、压力、温度等，而长期评价标准则有发动机的寿命、使用次数等。

发动机试验的安全措施

发动机试验是一项危险的工作，因此在试验前，应做好充分的安全准备。安全措施包括：确保发动机空转时不能超过规定的最大转速；设置安全阀使发动机在空转时不能超负荷；采用安全装置，防止发动机在运行过程中发生意外；检查发动机的排气和吸气系统，确保排气管路不会泄漏火花；使用正确的油和润滑剂，确保发动机的正常工作。

发动机试验的技术要求

发动机试验的技术要求，主要有以下几点：确保发动机工作正常，不能出现故障；发动机的运行参数，应在规定的范围内；发动机的排气系统，应符合要求；发动机的润滑系统，应能保证润滑效果；发动机的控制系统，应符合要求；发动机的排放系统，应符合环保要求。

发动机试验是一种检测发动机的可靠性和耐用性的重要方式，它是通过模拟各种实际工况来衡量发动机性能的。

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