一、航空發動機使用壽命有多久

航空發動機由開始使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)到退役或(huo)報廢，實(shi)際使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的累計工(gong)作時間稱(cheng)為實(shi)際壽命或(huo)總壽命。自開始使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)到第(di)一(yi)次翻(fan)修(xiu)或(huo)兩次翻(fan)修(xiu)期間發動機(ji)(ji)(ji)(ji)規定的累計工(gong)作時間稱(cheng)翻(fan)修(xiu)壽命。現代軍用(yong)(yong)(yong)活塞式(shi)航空發動機(ji)(ji)(ji)(ji)與殲擊(ji)機(ji)(ji)(ji)(ji)用(yong)(yong)(yong)的渦(wo)輪(lun)噴氣發動機(ji)(ji)(ji)(ji)第(di)一(yi)次翻(fan)修(xiu)壽命約(yue)為200～600小時；民用(yong)(yong)(yong)渦(wo)輪(lun)噴氣發動機(ji)(ji)(ji)(ji)、渦(wo)輪(lun)風扇發動機(ji)(ji)(ji)(ji)、渦(wo)輪(lun)螺旋(xuan)槳發動機(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)渦(wo)輪(lun)軸發動機(ji)(ji)(ji)(ji)在2000～4000小時以上。

為(wei)保證發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)可靠性(xing)，現代航空發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)除規(gui)定以小時計的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)壽(shou)命外，還規(gui)定發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)允(yun)(yun)(yun)許使用的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)次(ci)(ci)數（飛行次(ci)(ci)數）。無論達到(dao)哪一(yi)(yi)指標，均認(ren)為(wei)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)壽(shou)命結束，應翻修或報廢。這(zhe)(zhe)是因為(wei)隨飛行器起飛、爬升、巡航、降(jiang)落等(deng)狀況的(de)(de)變化，發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)狀態(tai)也在不斷變化，從而發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)內的(de)(de)氣(qi)動(dong)(dong)、熱負荷(he)(he)和慣(guan)性(xing)負荷(he)(he)產生(sheng)周期循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)變化。航空器的(de)(de)一(yi)(yi)次(ci)(ci)起落，一(yi)(yi)般計為(wei)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)完成一(yi)(yi)次(ci)(ci)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)。這(zhe)(zhe)種負荷(he)(he)的(de)(de)低頻率周期循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)會引起機(ji)(ji)件(jian)的(de)(de)機(ji)(ji)械(xie)疲(pi)勞和熱疲(pi)勞，易(yi)使它們產生(sheng)裂紋。發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)上(shang)的(de)(de)燃(ran)燒室、渦(wo)輪(lun)等(deng)熱端(duan)部(bu)(bu)件(jian)允(yun)(yun)(yun)許的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)次(ci)(ci)數與(yu)小時壽(shou)命，遠(yuan)低于壓氣(qi)機(ji)(ji)、風扇(shan)等(deng)冷端(duan)部(bu)(bu)件(jian)。例如，用于轟炸機(ji)(ji)的(de)(de)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)，冷端(duan)部(bu)(bu)件(jian)允(yun)(yun)(yun)許使用1萬(wan)小時或2000個工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)，而熱端(duan)部(bu)(bu)件(jian)只(zhi)允(yun)(yun)(yun)許5000小時或1000個工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)。

使用經驗(yan)表明，一(yi)方面(mian)有相當多的發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)雖然(ran)累計工作時(shi)間(jian)已(yi)達到翻修壽(shou)命，實際上仍(reng)能(neng)繼(ji)續使用；另一(yi)方面(mian)，也有少(shao)數發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)因(yin)偶然(ran)的早期故障會造成在(zai)翻修壽(shou)命期間(jian)內(nei)出現發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)空中停車(che)，甚至需要(yao)提(ti)前(qian)更換(huan)(huan)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)。每1000飛(fei)行小時(shi)中，由發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)故障造成空中停車(che)的次數和(he)提(ti)前(qian)更換(huan)(huan)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)的次數稱為空中停車(che)率和(he)提(ti)前(qian)換(huan)(huan)發(fa)(fa)率，它們(men)也是(shi)衡量發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)質量的重要(yao)指標。發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)的翻修壽(shou)命往(wang)往(wang)要(yao)用若干臺發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)在(zai)地面(mian)試(shi)驗(yan)臺上經過(guo)長時(shi)期試(shi)驗(yan)來(lai)確定，試(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)一(yi)般超過(guo)規定翻修壽(shou)命。加大(da)負荷的等效試(shi)車(che)可以(yi)縮短試(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)。

靶機或(huo)(huo)飛航(hang)式導(dao)彈上用(yong)(yong)的燃氣(qi)渦(wo)輪發(fa)動(dong)機工作時間很短(duan)，使(shi)用(yong)(yong)次數也少，壽(shou)(shou)命(ming)僅幾十分鐘到(dao)十幾小時，最長的不超過50小時，通常稱(cheng)為(wei)短(duan)壽(shou)(shou)命(ming)發(fa)動(dong)機或(huo)(huo)一次使(shi)用(yong)(yong)發(fa)動(dong)機。

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二、如何延長發動機葉片疲勞壽命

飛機發動機的(de)壽(shou)命(ming)關鍵在于發動(dong)(dong)機的(de)葉片(pian)，發動(dong)(dong)機的(de)葉片(pian)越好，則壽(shou)命(ming)越長，葉片(pian)的(de)情況，會(hui)直接(jie)關系到發動(dong)(dong)機性能的(de)發揮。

據統計(ji)，在航空(kong)發動機事故中，葉片振動疲(pi)勞問題(ti)是(shi)導致(zhi)結(jie)構破壞的(de)最主(zhu)要因素(su)。葉片疲(pi)勞主(zhu)要與它的(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)性能(neng)、結(jie)構尺寸與服役(yi)工況有關。葉片所使用的(de)金屬材(cai)(cai)料(liao)(liao)和(he)其他材(cai)(cai)料(liao)(liao)一樣，在外力作用下都會發生變形，產生裂紋(wen)，隨著外力逐漸增大進而(er)導致(zhi)斷裂，這種斷裂稱(cheng)為“一次性過(guo)載斷裂”。

然(ran)而，當金屬結構(gou)件(jian)長期承受較(jiao)(jiao)低的(de)交變(bian)載荷后，也會(hui)在結構(gou)或材料的(de)薄弱(ruo)處逐漸萌生裂紋，引(yin)發斷(duan)裂，這就是(shi)“疲(pi)勞”現象。疲(pi)勞現象比較(jiao)(jiao)隱(yin)蔽，不容易察覺。材料斷(duan)裂前經過(guo)了長時間的(de)裂紋萌生期，直(zhi)到有(you)一刻突然(ran)斷(duan)裂，因此，造成的(de)損失也較(jiao)(jiao)為嚴重。

為確保發動機葉片正(zheng)常運轉(zhuan)，聰(cong)明(ming)的(de)工程(cheng)師們，在結構設計時(shi)，避免了應力集中和結構薄弱處(chu)的(de)存在。并(bing)且(qie)，在選擇制造葉片的(de)原材料時(shi)，為了保障材料性能，對(dui)材料進行了大(da)量(liang)的(de)檢測工作。

選材時(shi)，要對材料(liao)的性能(neng)進行綜合評價，包括金相組(zu)織分析(xi)、化學成分檢測、力學性能(neng)檢測等。只(zhi)有各項性能(neng)達標的材料(liao)才能(neng)進一步(bu)加(jia)工(gong)制造(zao)成葉片。

有了(le)(le)巧妙的設計，又經過了(le)(le)考究的選(xuan)材階段(duan)，下一步就要對所(suo)選(xuan)材料(liao)制成的葉片(pian)進行葉片(pian)振(zhen)動疲勞試驗了(le)(le)。這一步是(shi)零(ling)件制造過程(cheng)中最(zui)后一道(dao)檢驗工序，也是(shi)至關重要的一步。

如果在疲(pi)勞測試葉片在振動疲(pi)勞試驗(yan)階段不過關(guan)，發生了葉片斷(duan)裂失效，將由專業的失效分析人員進(jin)行分析，查找失效原因，進(jin)而改進(jin)制造工藝(yi)。

飛(fei)機(ji)上(shang)的疲(pi)(pi)勞現象無法完全(quan)(quan)避(bi)免，但通過科研(yan)人員的諸多(duo)努力，大大規避(bi)了(le)疲(pi)(pi)勞現象帶來(lai)的危害，從而保(bao)證(zheng)我(wo)們能有一段(duan)更加安全(quan)(quan)美好的飛(fei)行旅程。