第五节 试车

 

涡扇8 发动机台架试车和升空试飞，是对发动机研制过程中使用的各种原材料、冷热工艺、成品附件等进行整机综合性考核。涡扇8发动机共制造3轮（3批）12台，其中装配试车8台，分别通过长期试车（以下简称长试）、150小时适航性试车、专题试车和工厂验证性试飞。累计地面台架试车2200小时，空中试飞21小时 46分。

一、台架试车

1.长期试车

在第一轮1 台发动机性能调试完成以后，为提出发动机初始寿命，于1976年对国内正在民航服役的大型客机所用发动机的外场实际使用情况进行调研，制定出300小时长试大纲。通过300小时长试后，又将起飞工作状态时间由原来占2.5％增加到4.16％，后将大纲修订为涡扇8发动机1000小时台架长试大纲。

第二轮第一台作为首次1000 小时长试用的发动机，于1977年10月12日正式进入长试，1978年4月12日顺利完成第一个300小时长试，累计总工作时间373小时42分。同年 12月30日开始第二个300小时长试，至1979年3月17日累计运转681小时22分。在发动机试车加速过程中，由于1只二级风扇叶片从根部断裂，该叶片大部分从外函道飞出而被迫停车，从而中止了本次长试。事故原因是叶片根部机械损伤，在长期交变应力作用下，裂纹逐渐发展导致叶片断裂。发动机修复后，作专题试车用。

为使长试具有代表性，工厂决定将第二轮第二台发动机作1000 小时台架试车。使用的原材料和成品附件均系国产，采用GH901等10种金属新材料和石墨、氟橡胶等19种非金属新材料，工艺上采用等离子喷镀、压气机静子环叶型孔冲刺等15项新工艺。为了考核上述新材料、新工艺以及成品附件长期工作的性能稳定性和结构可靠性，自1978年8月15日正式进入长试，至 1979年7月30日完成1000小时长试，发动机累计工作时间为1146小时。整个长试经受夏季的高温、高机械转速负荷和冬季的高气动负荷、持久大推力的考验。在长试过程中，发动机性能稳定良好，符合技术要求，长试前后性能的差异很小，测得数据符合长试前的合格标准。三机部所属8家工厂研制的15种19 件成品附件，随发动机进行1000小时长试，工作可靠，能与发动机协调工作。

2.150小时适航性试车

上述2 台发动机的长试，其程式基本上沿用苏联50年代所谓1:1的长试。随着航空技术的发展，航空发动机的寿命大幅度提高，这种全寿命的长试，不仅耗费大、周期长，而且还可能由于非发动机自身原因而导致长试失败的机率也大为增加。1978年召开的涡扇8发动机试飞方案讨论会上，航空军工产品定型委员会（以下简称航定委）正式提出涡扇8发动机要按国际民航适航性手册要求编制150小时设计定型试车大纲，以验证发动机性能、使用极限、可靠性和适航性，待150小时适航性试车合格后，方可投入航线使用。这种做法，在国外特别是欧美已被广泛采用，但在国内航空发动机领域尚属首次探索。据此，航发厂参照国际民航适航性条例等有关资料，并通过调研，编制《涡扇8发动机150小时设计定型试车大纲》。并确定第二轮第四台发动机作150小时适航性试车，该发动机状态基本上与第二轮前2台相同。试车于1979年10月8日开始，11月19日结束，长试时间177小时，累计工作为187小时。在整个试车过程中，发动机运转正常。试车表明，发动机性能稳定，无明显衰退，各项参数均符合技术要求。试车结束后，将发动机分解检查未发现异常现象，说明发动机在结构上有较大的设计裕度。

3.专题试车

按《航空发动机设计定型工作细则（草案）》中所规定的专题试车要求，以及涡扇8 发动机研制的具体情况，确定进行最高排气温度、最大转速、最低滑油压力、最高滑油温度、滑油压力可调范围、起动边界、加减速性、油门特性、不同大气条件起动的可靠性、外来物对性能和可靠性的影响、燃油调节器可调范围试验以及发动机装机对性能的影响等12项专题试车。其中1～6项进行专题试车，7～8项结合长试进行，试验均达到预期效果，符合技术性能要求。9～12项由于受条件及经费限制未能进行。

上述专题试车为发动机150小时适航性试车及第二轮发动机串装在波音707型飞机升空试飞奠定了基础，也为设计定型积累了资料。

二、升空试飞

1982年4月27日，市航办批准装有国产涡扇8发动机的波音707飞机升空试飞。此项工厂验证性试飞技术由航发厂负责，试飞任务由上飞厂、飞机研究所、航发厂共同完成。

工厂验证性试飞大纲原计划试飞50 小时，后因经费限制减为20小时。航发厂提供的发动机系该厂第二轮产品（发动机号码S876003）。该发动机串装在波音707型第2402号飞机第四发动机位置上，其余3台为美制JT3D－7型发动机。装机前，除对发动机按常规进行工厂试车、局部分解检查、装配和检验试车外，还附加进行40小时耐久性试车，以确保试飞安全可靠。

工厂验证性试飞共进行13 个试验项目，试飞的8个起落均在上海大场机场进行。1982年4月28日进行2个起落，共飞行1小时17分。其余6个起落为正式试飞，其中4次是上海—— 山西大同——上海；一次是上海——湖北恩施——上海；一次是上海——湖南花垣——上海。1982年4月28日～10月12日顺利地完成试飞大纲规定的地面及飞行试验项目，共计8个起落、飞行21小时46分，地面开车11小时05分。测试结果均符合设计要求。

1982年12月29日，波音707飞机机组试飞员冯承直、张耀德对涡扇8发动机试飞情况评述中认为：涡扇8发动机在整个试飞过程中始终正常工作，无故障，显示出该发动机在稳定性、安全性、可靠性等方面都具有良好的性能。并表示涡扇8发动机是可以接受的，而且是满意的。