一、航空發動機使用壽命有多久

航空發動機由(you)開始使(shi)用(yong)到退役或報廢，實際(ji)使(shi)用(yong)的(de)累計(ji)工(gong)作時(shi)間(jian)(jian)稱為(wei)實際(ji)壽命或總壽命。自開始使(shi)用(yong)到第一次(ci)翻(fan)修或兩次(ci)翻(fan)修期間(jian)(jian)發(fa)動機(ji)(ji)規定的(de)累計(ji)工(gong)作時(shi)間(jian)(jian)稱翻(fan)修壽命。現代軍(jun)用(yong)活塞式航空(kong)發(fa)動機(ji)(ji)與殲擊機(ji)(ji)用(yong)的(de)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)噴(pen)氣發(fa)動機(ji)(ji)第一次(ci)翻(fan)修壽命約為(wei)200～600小時(shi)；民用(yong)渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)噴(pen)氣發(fa)動機(ji)(ji)、渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)風扇發(fa)動機(ji)(ji)、渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)螺(luo)旋槳發(fa)動機(ji)(ji)和渦(wo)輪(lun)(lun)(lun)軸發(fa)動機(ji)(ji)在2000～4000小時(shi)以上。

為(wei)保證發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)工(gong)作的(de)(de)(de)可靠性，現代航(hang)空(kong)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)除規(gui)定(ding)以小(xiao)(xiao)(xiao)時計的(de)(de)(de)工(gong)作壽(shou)命(ming)(ming)外，還規(gui)定(ding)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)允(yun)許(xu)使用的(de)(de)(de)工(gong)作循(xun)環(huan)(huan)次(ci)數（飛(fei)行次(ci)數）。無論達到(dao)哪一(yi)指標，均認(ren)為(wei)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)壽(shou)命(ming)(ming)結束，應翻(fan)修(xiu)或(huo)報(bao)廢。這(zhe)是(shi)因為(wei)隨飛(fei)行器起(qi)飛(fei)、爬升、巡航(hang)、降(jiang)落等狀況的(de)(de)(de)變化(hua)，發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)工(gong)作狀態也(ye)在不斷變化(hua)，從而(er)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)內的(de)(de)(de)氣動、熱(re)負荷和慣性負荷產(chan)生(sheng)周(zhou)期循(xun)環(huan)(huan)變化(hua)。航(hang)空(kong)器的(de)(de)(de)一(yi)次(ci)起(qi)落，一(yi)般計為(wei)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)完成(cheng)一(yi)次(ci)工(gong)作循(xun)環(huan)(huan)。這(zhe)種負荷的(de)(de)(de)低(di)(di)頻率周(zhou)期循(xun)環(huan)(huan)會引起(qi)機(ji)件(jian)的(de)(de)(de)機(ji)械(xie)疲勞(lao)和熱(re)疲勞(lao)，易使它們(men)產(chan)生(sheng)裂紋。發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)上的(de)(de)(de)燃(ran)燒室(shi)、渦輪(lun)等熱(re)端部(bu)(bu)件(jian)允(yun)許(xu)的(de)(de)(de)工(gong)作循(xun)環(huan)(huan)次(ci)數與小(xiao)(xiao)(xiao)時壽(shou)命(ming)(ming)，遠低(di)(di)于壓氣機(ji)、風扇(shan)等冷(leng)端部(bu)(bu)件(jian)。例如(ru)，用于轟炸機(ji)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)動機(ji)，冷(leng)端部(bu)(bu)件(jian)允(yun)許(xu)使用1萬小(xiao)(xiao)(xiao)時或(huo)2000個工(gong)作循(xun)環(huan)(huan)，而(er)熱(re)端部(bu)(bu)件(jian)只允(yun)許(xu)5000小(xiao)(xiao)(xiao)時或(huo)1000個工(gong)作循(xun)環(huan)(huan)。

使用經驗(yan)表明，一(yi)方面(mian)有相當多的(de)發(fa)(fa)動(dong)(dong)機雖然累計工作(zuo)時(shi)間(jian)(jian)(jian)已(yi)達到(dao)翻(fan)修(xiu)壽(shou)(shou)命，實際上(shang)仍能(neng)繼續使用；另一(yi)方面(mian)，也有少數發(fa)(fa)動(dong)(dong)機因偶然的(de)早期(qi)故障會造成在翻(fan)修(xiu)壽(shou)(shou)命期(qi)間(jian)(jian)(jian)內(nei)出現發(fa)(fa)動(dong)(dong)機空中(zhong)(zhong)(zhong)停車(che)，甚至需要(yao)提前(qian)更(geng)換發(fa)(fa)動(dong)(dong)機。每1000飛(fei)行(xing)小時(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)，由發(fa)(fa)動(dong)(dong)機故障造成空中(zhong)(zhong)(zhong)停車(che)的(de)次(ci)數和提前(qian)更(geng)換發(fa)(fa)動(dong)(dong)機的(de)次(ci)數稱為空中(zhong)(zhong)(zhong)停車(che)率和提前(qian)換發(fa)(fa)率，它們也是(shi)衡量發(fa)(fa)動(dong)(dong)機質量的(de)重要(yao)指標。發(fa)(fa)動(dong)(dong)機的(de)翻(fan)修(xiu)壽(shou)(shou)命往往要(yao)用若干臺發(fa)(fa)動(dong)(dong)機在地面(mian)試(shi)(shi)驗(yan)臺上(shang)經過(guo)長(chang)時(shi)期(qi)試(shi)(shi)驗(yan)來確定，試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)(jian)(jian)一(yi)般超(chao)過(guo)規定翻(fan)修(xiu)壽(shou)(shou)命。加大負荷的(de)等(deng)效試(shi)(shi)車(che)可以縮短試(shi)(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)(jian)(jian)。

靶機(ji)或(huo)飛航式導彈(dan)上用的(de)燃氣渦輪發(fa)動機(ji)工作時(shi)間(jian)很短(duan)，使用次數也少(shao)，壽命僅幾(ji)十分鐘(zhong)到十幾(ji)小時(shi)，最長的(de)不超過50小時(shi)，通常(chang)稱為短(duan)壽命發(fa)動機(ji)或(huo)一次使用發(fa)動機(ji)。

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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)壽命關(guan)鍵在于發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)葉(xie)(xie)片，發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)的(de)葉(xie)(xie)片越好，則壽命越長，葉(xie)(xie)片的(de)情(qing)況，會直接關(guan)系(xi)到發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)(ji)性(xing)能(neng)的(de)發(fa)(fa)揮。

據統計，在航空發(fa)(fa)動機事故中，葉片振動疲(pi)勞(lao)問題是(shi)導致結構(gou)破壞的(de)最主(zhu)要因素。葉片疲(pi)勞(lao)主(zhu)要與(yu)它的(de)材料(liao)性能、結構(gou)尺寸(cun)與(yu)服役工況有關。葉片所使(shi)用(yong)的(de)金(jin)屬材料(liao)和(he)其(qi)他材料(liao)一樣(yang)，在外(wai)力作用(yong)下都會發(fa)(fa)生(sheng)變(bian)形，產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)，隨(sui)著外(wai)力逐(zhu)漸(jian)增大進(jin)而導致斷裂(lie)，這種斷裂(lie)稱為“一次性過載斷裂(lie)”。

然而(er)，當金屬結構(gou)件長期承受(shou)較(jiao)低的(de)交變載(zai)荷后，也會在(zai)結構(gou)或材(cai)料的(de)薄(bo)弱處逐(zhu)漸(jian)萌(meng)生(sheng)裂紋(wen)，引發斷(duan)(duan)裂，這就是“疲(pi)勞”現象。疲(pi)勞現象比較(jiao)隱蔽，不容易察覺。材(cai)料斷(duan)(duan)裂前經(jing)過了長時間的(de)裂紋(wen)萌(meng)生(sheng)期，直(zhi)到有一刻突然斷(duan)(duan)裂，因此(ci)，造(zao)成的(de)損失(shi)也較(jiao)為嚴重(zhong)。

為確保發(fa)動機(ji)葉片正常(chang)運轉(zhuan)，聰明(ming)的工程師們(men)，在結構設(she)計時，避(bi)免(mian)了應力(li)集中(zhong)和結構薄(bo)弱處的存在。并且，在選擇制造葉片的原(yuan)材料(liao)(liao)時，為了保障材料(liao)(liao)性(xing)能，對(dui)材料(liao)(liao)進行了大量的檢(jian)測工作。

選材時，要對材料的性(xing)能(neng)進行(xing)綜合評價，包(bao)括金(jin)相組織分析(xi)、化(hua)學成分檢(jian)測、力學性(xing)能(neng)檢(jian)測等。只(zhi)有各項性(xing)能(neng)達標的材料才(cai)能(neng)進一步加工制造成葉片。

有了巧妙的設計(ji)，又經過(guo)了考(kao)究(jiu)的選(xuan)材階(jie)段，下一(yi)步(bu)就要(yao)對所(suo)選(xuan)材料制成的葉(xie)片進行葉(xie)片振動疲勞試驗了。這一(yi)步(bu)是(shi)(shi)零件制造過(guo)程中最后一(yi)道檢(jian)驗工序，也是(shi)(shi)至關重(zhong)要(yao)的一(yi)步(bu)。

如果在疲勞測(ce)試(shi)葉片(pian)在振動疲勞試(shi)驗(yan)階段(duan)不過關(guan)，發生了葉片(pian)斷裂失(shi)效(xiao)，將(jiang)由(you)專業(ye)的(de)失(shi)效(xiao)分(fen)析人員進(jin)行分(fen)析，查找失(shi)效(xiao)原因，進(jin)而改進(jin)制造工藝。

飛機上的疲勞現(xian)象無法完全避(bi)免(mian)，但通過(guo)科研人員的諸多努力，大(da)大(da)規避(bi)了疲勞現(xian)象帶來的危(wei)害，從而保證我們(men)能有一段更加安全美(mei)好的飛行旅(lv)程(cheng)。