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有哪些航空航天上的事实没有一定航空航天知识的人不会相信?
2023年11月30日 新闻中心

  提起美国的航空发动机企业,人们往往首先会想到通用电气和普惠,这两家长期垄断着美国的现代化喷气式战斗机的发动机制造。但如果要提起直升机和无人机的发动机,那么普惠公司可就要落了下风,在这样的领域,与通用电气瓜分天下的则是霍尼韦尔有限公司航空航天分部。

  包括T53、T55、LTP101、LTS101、TPE331和TSE331在内的鼎鼎大名的涡轴发动机一直以来统治着美军直升机和无人机的半壁江山,著名的T53发动机应用于同样鼎鼎大名的UH-1“休伊”直升机和AH-1“眼镜蛇”武装直升机,而T55发动机则统治了CH-47系直升机的几乎整个家族;而TPE331和TSE331发动机则应用于各种民用运动飞机和小型直升机上,其列装了超过70种各型飞机。因此,霍尼韦尔公司制造航空发动机的经验足够丰富,而整机经验的丰富意味着霍尼韦尔在调整细节方面的能力也是绝佳的。

  人们往往在意航空发动机的推力、推重比和油耗等指标,可能少数人会考虑到发动机的转子振动及噪声造成的影响,但只有很少人能考虑到航空发动机的润滑和密封系统的重要性.事实上密封和滑油配合对航空发动机性能是至关重要的,有研究表明,封严泄漏量减少1%,可使发动机推力增加1%,耗油率降低0.1%。而润滑油油路的封严、封严技术与滑油选择的配合,则是密封技术的关键。

  由于现代航空发动机要求各部件在非常极端的条件下工作,因此,发动机所用滑油大多数都是合成滑油,其使用性能也必须非常优异,这些性能包括以下各项:

  有较低的金属腐蚀性,以防止与滑油接触的金属引起腐蚀,加入抗氧化剂或抗腐蚀剂可以明显降低其腐蚀性;

  有较低的滑油蒸发性,以防止长时间工作中滑油轻质成分蒸发损失导致滑油性能降低;

  有良好的橡胶适应性,以防止与滑油相接触的橡胶密封件因滑油的浸泡而膨胀,弹性和耐寒性降低,因此导致密封性下降;

  有较低的高空起泡性,防止高空工作时溶解于滑油中的空气分离过多,导致滑油润滑性能和散热性能的下降。加入抗泡沫剂可改善高空起泡性;

  有良好的水解安定性,以防经常使用中由于从空气中吸收水分,受热条件下分解出酸和醇,影响滑油性能;

  有低的滑油毒性,以防止滑油蒸汽进入座舱空调系统,危及飞机舱内人员的健康;

  有良好的核辐射安定性,以防止核辐射引起滑油分子的氧化或聚合,破坏了化学键,使滑油性能下降。

  航空燃气涡轮发动机润滑油系统的工作过程如图所示。润滑油贮存在滑油箱中,在发动机运转过程中,滑油泵提供持续压力,将润滑油通过供油管路泵至各轴承腔和附件齿轮箱及其传动装置中。中大型航空发动机一般会用气动封严来密封轴承腔,因此从轴承腔的回油管排出的通常是润滑油与空气的雾状混合物。燃烧室前的转子轴承温度(压气机部分)比燃烧室之后的转子轴承(涡轮部分)温度低,因此润滑油在这些轴承腔里的工作时候的温度差异最高可达100℃。完成润滑任务之后的油气混合物和从附件齿轮箱排出的润滑油被泵至热交换设备冷却,接着进行油气分离,最后回到滑油箱,进入下一个循环。润滑油系统每分钟最多可完成3次循环。发动机停车后,滑油泵停止工作,润滑油中的热量不能主动散发,而是要经过自然冷却的过程,从而增加了氧化和炭化的可能性。

  20世纪60年代以来,发动机尺寸和功率输出的持续不断的增加,对润滑油的耐热性和高承载能力提出了需求,美国针对以“受阻酯”为基础、在100℃条件下黏度为5的第二代润滑油制定了美国军标MIL-L-23699(后改为MIL-PRF-23699)。第二代润滑油在美国发动机中率先使用,随后在英国、加拿大和法国得发动机中得到普遍应用。此后,随着发动机性能逐步的提升(更低的油耗、更高的工作时候的温度和压力),维护方式慢慢的提升(更长的大修间隔),客观造成润滑油工作条件更加严苛,第二代润滑油已不足以满足要求,取而代之的是耐热性更好的“第三代”或“高热稳定性型”(HTS)的润滑油。尽管美国军标MIL-PRF-23699自20世纪60年代以来一直被发动机和辅助动力装置(APU)厂家所遵循,作为其批准使用的前提,但是随着民用发动机对推进效率和更长的大修间隔的进一步追求,其已不足以定义现代商用发动机所需要的润滑油类型。因此,美国汽车工程师学会(SAE)E-34发动机润滑油委员会应运而生,制定了应用于民用航空发动机得润滑油规范,并于2000年发布了SAE AS5780。在军标方面,美军的MIL-PRF-23699F性能规范涵盖三类大多数都用在燃气涡轮发动机的润滑油,这份规范要求润滑油在100度时的标称粘度为5厘沲,通常由新戊基多元醇酯基础油制成。这种油由北约代码编号0-156标识。2014年,美军发布的MIL-PRF-23699的G版本加入了增强酯级别(Enhanced Ester Class)要求,反映美军对润滑油更好的弹性密封件兼容性和负载能力的需求(主要是针对F-35飞机)。

  霍尼韦尔国际公司长期与美军合作,生产各种高性能润滑油。由于霍尼韦尔航空航天分部在涡轴发动机领域的深耕,考虑到涡轴发动机自由涡轮和减速器之间的复杂润滑,霍尼韦尔油气分部也对生产润滑油这件事别有一番心得。随着21世纪军用技术民用化、军民融合节奏在全世界内加快,霍尼韦尔将要求比较高的航空润滑油技术带进了汽车市场,并且成功地搅起了一番惊涛骇浪。我们前面提到,航空润滑油的基础特性就是有良好的润滑性,即所形成边界油膜有充足的抗磨能力和承载能力——霍尼韦尔公司即根据此特点,开发了可用于汽车的多钛蜂巢油膜技术,不仅能在各种各样的环境、各种严苛路况下为发动机提供全面精密、如同战斗机级别的优质保护,更能提高发动机燃烧效率,以此降低油耗,让行驶在地面的汽车也能爆发出如歼击机全加力起飞般的磅礴动力,同时在日常驾驶中保持稳定顺畅,降低油耗。

  70%的发动机磨损都发生在冷启动时,低温工作时因滑油粘度大会导致泵送和喷射困难——由此,霍尼韦尔公司从动辄11000到12000转每分钟的航空发动机转子上取得了经验教训,其所开发的低温抗磨配方能保证润滑油第一时间抵达需要保护的发动机表面,迅速生成坚韧可靠的油膜,让发动机运转顺畅自如。稳固的多态分子结构,高温下牢不可破,同时拥有优异的运动粘性,让动力源源不断,可安享陆地飞驰的快感。

  霍尼韦尔H9系列机油针对当代发动机升功率高,热负荷重和尾气排放低等严格要求,使用先进技术和优质进口原料调制,特别针对新型欧系大排量豪华发动机开发研制,同时满足国六排放的 TGDI(涡轮增压直喷)发动机要求,有效保护发动机及后处理装置,减少尾气有害物的排放。

  霍尼韦尔H8系列机油针对当代发动机升功率高、热负荷重等严格要求,采用全合成基础油及高性能添加剂科学调配而成,能够有效抑制高温沉积物的产生,减少低速早燃、减少磨损,增强涡轮增压保护等性能有优异表现,满足发动机苛刻润滑需求。作为航空动力先驱,霍尼韦尔在润滑油领域树立了新的行业典范,其航空标准润滑油轻松通过了美国石油工业协会API认证、欧洲汽车制造协会ACEA认证,多项参数远超行标,相比传统的润滑油厂商,其起点先天就更高一步——传统的大厂往往采取矿物机油起步,而霍尼韦尔起步就是全合成机油,满足众多一流车厂标准,包括保时捷、奔驰、宝马、奥迪、福特、通用等品牌的车主,都可以完全放心选用。目前,霍尼韦尔机油已经上架了某虎养车APP,搜索即可找到,想要高品质驾乘体验的车主们可关注。

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