一、航空發動機使用壽命有多久

航空發動機由(you)開始使(shi)(shi)用(yong)到(dao)退役或(huo)(huo)報廢，實(shi)際使(shi)(shi)用(yong)的(de)累計(ji)工(gong)作時間稱(cheng)為實(shi)際壽(shou)命或(huo)(huo)總壽(shou)命。自開始使(shi)(shi)用(yong)到(dao)第(di)一(yi)次翻修或(huo)(huo)兩(liang)次翻修期間發(fa)動(dong)機規定的(de)累計(ji)工(gong)作時間稱(cheng)翻修壽(shou)命。現代軍用(yong)活塞式航空發(fa)動(dong)機與(yu)殲擊機用(yong)的(de)渦(wo)輪(lun)噴(pen)氣發(fa)動(dong)機第(di)一(yi)次翻修壽(shou)命約(yue)為200～600小時；民(min)用(yong)渦(wo)輪(lun)噴(pen)氣發(fa)動(dong)機、渦(wo)輪(lun)風(feng)扇發(fa)動(dong)機、渦(wo)輪(lun)螺旋槳(jiang)發(fa)動(dong)機和渦(wo)輪(lun)軸發(fa)動(dong)機在2000～4000小時以上。

為(wei)(wei)(wei)保證發(fa)(fa)動(dong)機工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)的(de)(de)可靠性，現代航空(kong)發(fa)(fa)動(dong)機除規定以小時(shi)(shi)計的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)壽(shou)命外，還規定發(fa)(fa)動(dong)機允(yun)許(xu)(xu)使用的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)循環(huan)(huan)次(ci)數(shu)（飛行(xing)次(ci)數(shu)）。無論達到哪(na)一(yi)指標，均(jun)認為(wei)(wei)(wei)發(fa)(fa)動(dong)機壽(shou)命結束，應(ying)翻(fan)修或報廢。這是因(yin)為(wei)(wei)(wei)隨(sui)飛行(xing)器起飛、爬升、巡航、降落等(deng)(deng)狀(zhuang)況的(de)(de)變(bian)化(hua)，發(fa)(fa)動(dong)機工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態(tai)也在不斷變(bian)化(hua)，從而(er)發(fa)(fa)動(dong)機內的(de)(de)氣(qi)動(dong)、熱(re)負(fu)荷和(he)慣(guan)性負(fu)荷產生周(zhou)期(qi)循環(huan)(huan)變(bian)化(hua)。航空(kong)器的(de)(de)一(yi)次(ci)起落，一(yi)般計為(wei)(wei)(wei)發(fa)(fa)動(dong)機完成一(yi)次(ci)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)循環(huan)(huan)。這種負(fu)荷的(de)(de)低頻率周(zhou)期(qi)循環(huan)(huan)會引起機件的(de)(de)機械疲勞和(he)熱(re)疲勞，易使它們產生裂(lie)紋(wen)。發(fa)(fa)動(dong)機上的(de)(de)燃燒(shao)室、渦輪等(deng)(deng)熱(re)端部(bu)件允(yun)許(xu)(xu)的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)循環(huan)(huan)次(ci)數(shu)與小時(shi)(shi)壽(shou)命，遠低于(yu)壓氣(qi)機、風扇(shan)等(deng)(deng)冷端部(bu)件。例如，用于(yu)轟(hong)炸(zha)機的(de)(de)發(fa)(fa)動(dong)機，冷端部(bu)件允(yun)許(xu)(xu)使用1萬小時(shi)(shi)或2000個(ge)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)循環(huan)(huan)，而(er)熱(re)端部(bu)件只允(yun)許(xu)(xu)5000小時(shi)(shi)或1000個(ge)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)循環(huan)(huan)。

使用經驗(yan)(yan)表(biao)明，一方(fang)面(mian)有相當多的發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)雖然累計(ji)工作時(shi)間(jian)已達到翻(fan)修(xiu)(xiu)壽(shou)命，實(shi)際上仍能繼續(xu)使用；另(ling)一方(fang)面(mian)，也有少數發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)因偶然的早期故(gu)障會(hui)造成在(zai)翻(fan)修(xiu)(xiu)壽(shou)命期間(jian)內(nei)出現(xian)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)空中停(ting)車，甚至需要提(ti)前(qian)(qian)更(geng)換發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)。每(mei)1000飛行(xing)小時(shi)中，由發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)故(gu)障造成空中停(ting)車的次數和提(ti)前(qian)(qian)更(geng)換發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的次數稱為(wei)空中停(ting)車率和提(ti)前(qian)(qian)換發(fa)(fa)(fa)率，它(ta)們也是衡(heng)量發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)質量的重要指標。發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)的翻(fan)修(xiu)(xiu)壽(shou)命往往要用若干(gan)臺(tai)發(fa)(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)(ji)在(zai)地面(mian)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)臺(tai)上經過(guo)長時(shi)期試(shi)(shi)驗(yan)(yan)來確(que)定，試(shi)(shi)驗(yan)(yan)時(shi)間(jian)一般(ban)超過(guo)規定翻(fan)修(xiu)(xiu)壽(shou)命。加大負荷的等效試(shi)(shi)車可(ke)以縮(suo)短(duan)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)時(shi)間(jian)。

靶機或飛航式導彈上用的(de)(de)燃氣渦輪(lun)發(fa)動機工作時(shi)間很短(duan)(duan)，使(shi)用次數也少(shao)，壽(shou)命(ming)僅幾(ji)十分鐘到十幾(ji)小(xiao)時(shi)，最(zui)長(chang)的(de)(de)不超過50小(xiao)時(shi)，通常稱(cheng)為短(duan)(duan)壽(shou)命(ming)發(fa)動機或一次使(shi)用發(fa)動機。

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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)壽命(ming)關鍵在于發動機(ji)的(de)葉片，發動機(ji)的(de)葉片越好，則壽命(ming)越長(chang)，葉片的(de)情況，會直接關系到發動機(ji)性能的(de)發揮。

據統計，在航空發動(dong)機事故中，葉片振動(dong)疲(pi)勞(lao)(lao)問(wen)題是(shi)導致(zhi)結構破壞的最主要因素。葉片疲(pi)勞(lao)(lao)主要與它(ta)的材料性(xing)能、結構尺寸(cun)與服役工況有關。葉片所(suo)使用的金屬材料和(he)其他材料一樣，在外力(li)作用下(xia)都會(hui)發生(sheng)變(bian)形，產生(sheng)裂(lie)(lie)紋，隨著(zhu)外力(li)逐漸(jian)增大(da)進而(er)導致(zhi)斷(duan)裂(lie)(lie)，這種斷(duan)裂(lie)(lie)稱(cheng)為(wei)“一次性(xing)過載(zai)斷(duan)裂(lie)(lie)”。

然而，當金屬(shu)結(jie)構(gou)件長期承受較(jiao)低的(de)交變載荷后(hou)，也會在(zai)結(jie)構(gou)或材料的(de)薄(bo)弱(ruo)處(chu)逐漸萌(meng)生裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋，引發斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)，這(zhe)就是“疲勞”現象。疲勞現象比較(jiao)隱(yin)蔽，不(bu)容易察(cha)覺。材料斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)前經過了長時間的(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋萌(meng)生期，直到(dao)有一刻突然斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)，因此，造成的(de)損失也較(jiao)為嚴(yan)重。

為確保(bao)發動機葉(xie)片正常運轉，聰明(ming)的(de)(de)工程師們，在(zai)結構設計時(shi)，避免了(le)應力集中(zhong)和結構薄弱處的(de)(de)存在(zai)。并(bing)且，在(zai)選擇制造葉(xie)片的(de)(de)原材料(liao)時(shi)，為了(le)保(bao)障材料(liao)性(xing)能，對(dui)材料(liao)進(jin)行了(le)大量的(de)(de)檢(jian)測工作。

選(xuan)材(cai)時(shi)，要對材(cai)料(liao)的性(xing)能(neng)(neng)進(jin)行(xing)綜合(he)評價，包括金相(xiang)組織分(fen)析(xi)、化學(xue)成(cheng)分(fen)檢(jian)測、力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)檢(jian)測等。只(zhi)有各(ge)項性(xing)能(neng)(neng)達(da)標的材(cai)料(liao)才能(neng)(neng)進(jin)一步(bu)加工制造成(cheng)葉(xie)片。

有了(le)巧(qiao)妙的(de)設(she)計，又經(jing)過(guo)了(le)考究的(de)選材階段，下一步就要(yao)對所選材料(liao)制成的(de)葉片進行葉片振動疲(pi)勞試(shi)驗了(le)。這一步是零件制造過(guo)程中最后一道檢驗工序，也是至關重(zhong)要(yao)的(de)一步。

如果在(zai)疲(pi)勞(lao)測試葉片(pian)在(zai)振動疲(pi)勞(lao)試驗階段不過關，發生了(le)葉片(pian)斷(duan)裂失效，將由(you)專業的失效分析(xi)人員進行分析(xi)，查找失效原因，進而改進制造工(gong)藝。

飛機上(shang)的疲勞(lao)現象無法(fa)完全避免，但通過科研(yan)人員(yuan)的諸(zhu)多努力(li)，大大規避了(le)疲勞(lao)現象帶(dai)來的危害，從而保證我(wo)們能(neng)有一段更加(jia)安全美好(hao)的飛行旅程(cheng)。