一、航空發動機使用壽命有多久

航空發動機由開(kai)始使(shi)(shi)用(yong)(yong)到退役或(huo)報廢，實際使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)累計工作時間(jian)稱為實際壽命(ming)或(huo)總壽命(ming)。自開(kai)始使(shi)(shi)用(yong)(yong)到第一次翻(fan)修(xiu)(xiu)或(huo)兩次翻(fan)修(xiu)(xiu)期間(jian)發動(dong)(dong)機(ji)(ji)規(gui)定的(de)累計工作時間(jian)稱翻(fan)修(xiu)(xiu)壽命(ming)。現(xian)代軍(jun)用(yong)(yong)活(huo)塞式航空發動(dong)(dong)機(ji)(ji)與(yu)殲(jian)擊機(ji)(ji)用(yong)(yong)的(de)渦輪(lun)噴氣(qi)發動(dong)(dong)機(ji)(ji)第一次翻(fan)修(xiu)(xiu)壽命(ming)約(yue)為200～600小時；民用(yong)(yong)渦輪(lun)噴氣(qi)發動(dong)(dong)機(ji)(ji)、渦輪(lun)風扇發動(dong)(dong)機(ji)(ji)、渦輪(lun)螺(luo)旋(xuan)槳發動(dong)(dong)機(ji)(ji)和渦輪(lun)軸發動(dong)(dong)機(ji)(ji)在2000～4000小時以上。

為(wei)(wei)保證發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)可靠性，現(xian)代航(hang)空發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)除規(gui)定以小時計(ji)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)壽(shou)命(ming)(ming)(ming)外，還規(gui)定發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)允(yun)許(xu)(xu)使用(yong)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)次數（飛(fei)(fei)行次數）。無論達到哪一(yi)指標，均認為(wei)(wei)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)壽(shou)命(ming)(ming)(ming)結束，應(ying)翻修(xiu)或報廢。這是因為(wei)(wei)隨飛(fei)(fei)行器(qi)起(qi)飛(fei)(fei)、爬升、巡航(hang)、降(jiang)落(luo)等狀況(kuang)的(de)(de)變化，發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)狀態也在不斷變化，從而(er)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)內的(de)(de)氣動、熱負(fu)荷和(he)慣性負(fu)荷產生周期循(xun)(xun)(xun)環(huan)變化。航(hang)空器(qi)的(de)(de)一(yi)次起(qi)落(luo)，一(yi)般計(ji)為(wei)(wei)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)完成(cheng)一(yi)次工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)。這種(zhong)負(fu)荷的(de)(de)低頻率周期循(xun)(xun)(xun)環(huan)會引起(qi)機(ji)(ji)(ji)(ji)件的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)疲(pi)勞和(he)熱疲(pi)勞，易使它們(men)產生裂(lie)紋。發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)上的(de)(de)燃燒室、渦輪等熱端(duan)部(bu)件允(yun)許(xu)(xu)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)次數與小時壽(shou)命(ming)(ming)(ming)，遠低于壓氣機(ji)(ji)(ji)(ji)、風(feng)扇等冷端(duan)部(bu)件。例如，用(yong)于轟炸(zha)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)發(fa)(fa)動機(ji)(ji)(ji)(ji)，冷端(duan)部(bu)件允(yun)許(xu)(xu)使用(yong)1萬小時或2000個工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)，而(er)熱端(duan)部(bu)件只允(yun)許(xu)(xu)5000小時或1000個工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)循(xun)(xun)(xun)環(huan)。

使用經驗(yan)(yan)表明(ming)，一(yi)方(fang)面有相當(dang)多的發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)雖(sui)然(ran)累計(ji)工(gong)作(zuo)時間已達到翻修(xiu)(xiu)壽(shou)命(ming)，實際上(shang)仍能繼(ji)續使用；另(ling)一(yi)方(fang)面，也有少數發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)因偶然(ran)的早期故障(zhang)會造(zao)成(cheng)在翻修(xiu)(xiu)壽(shou)命(ming)期間內出現(xian)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)空中停(ting)車(che)，甚至需要提(ti)前(qian)更換發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)。每1000飛(fei)行小(xiao)時中，由發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)故障(zhang)造(zao)成(cheng)空中停(ting)車(che)的次數和提(ti)前(qian)更換發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)的次數稱(cheng)為空中停(ting)車(che)率(lv)和提(ti)前(qian)換發(fa)(fa)率(lv)，它們也是衡量(liang)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)質量(liang)的重要指標(biao)。發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)的翻修(xiu)(xiu)壽(shou)命(ming)往往要用若干臺發(fa)(fa)動(dong)機(ji)(ji)在地(di)面試(shi)驗(yan)(yan)臺上(shang)經過長時期試(shi)驗(yan)(yan)來確定(ding)，試(shi)驗(yan)(yan)時間一(yi)般超(chao)過規定(ding)翻修(xiu)(xiu)壽(shou)命(ming)。加(jia)大負荷的等(deng)效(xiao)試(shi)車(che)可以縮短試(shi)驗(yan)(yan)時間。

靶機或飛航(hang)式導彈(dan)上用(yong)的(de)燃氣渦輪發(fa)(fa)動機工作時間很短，使(shi)(shi)用(yong)次(ci)數(shu)也少，壽命(ming)僅幾十分鐘到十幾小時，最長的(de)不超(chao)過50小時，通常稱為短壽命(ming)發(fa)(fa)動機或一次(ci)使(shi)(shi)用(yong)發(fa)(fa)動機。

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二、如何延長發動機葉片疲勞壽命

飛機發動機的壽命關(guan)鍵在于(yu)發動機(ji)的葉(xie)片，發動機(ji)的葉(xie)片越好，則壽命越長，葉(xie)片的情況(kuang)，會(hui)直(zhi)接關(guan)系(xi)到發動機(ji)性能的發揮(hui)。

據統計，在(zai)航空發動機事故(gu)中(zhong)，葉片(pian)(pian)振動疲勞問題是導(dao)致結構破壞(huai)的最主要因素。葉片(pian)(pian)疲勞主要與它的材(cai)料性(xing)(xing)能、結構尺(chi)寸與服役工況有關。葉片(pian)(pian)所使(shi)用(yong)的金屬材(cai)料和其(qi)他材(cai)料一(yi)樣，在(zai)外力作用(yong)下都會發生(sheng)變形，產生(sheng)裂(lie)紋，隨著(zhu)外力逐漸增(zeng)大進而導(dao)致斷裂(lie)，這種(zhong)斷裂(lie)稱(cheng)為(wei)“一(yi)次性(xing)(xing)過載斷裂(lie)”。

然而，當金屬結(jie)構件(jian)長(chang)期承受較(jiao)低的(de)交變載荷(he)后，也會在結(jie)構或材料(liao)(liao)的(de)薄(bo)弱處逐漸萌生裂(lie)紋(wen)，引發斷(duan)裂(lie)，這就(jiu)是“疲勞(lao)”現象。疲勞(lao)現象比較(jiao)隱(yin)蔽，不容易(yi)察覺。材料(liao)(liao)斷(duan)裂(lie)前經過了長(chang)時間的(de)裂(lie)紋(wen)萌生期，直到有(you)一刻突然斷(duan)裂(lie)，因此，造成的(de)損失也較(jiao)為嚴重。

為(wei)確保發動(dong)機葉(xie)片正常運轉，聰(cong)明的工程師們，在結構設計時，避免了應(ying)力集中和結構薄弱處的存在。并且，在選擇制(zhi)造葉(xie)片的原材料時，為(wei)了保障材料性能，對材料進行了大量的檢測工作。

選(xuan)材(cai)(cai)時，要對材(cai)(cai)料(liao)的性(xing)能進行綜合評價，包括金(jin)相組織(zhi)分析、化學成(cheng)分檢(jian)測、力學性(xing)能檢(jian)測等。只有各項(xiang)性(xing)能達標的材(cai)(cai)料(liao)才能進一步加工制造成(cheng)葉片。

有了巧妙(miao)的(de)設計，又經過了考究的(de)選材(cai)階段，下一步就要對(dui)所選材(cai)料制成(cheng)的(de)葉(xie)片進行葉(xie)片振動疲勞(lao)試驗(yan)了。這(zhe)一步是(shi)零件制造過程中最后一道(dao)檢驗(yan)工序(xu)，也是(shi)至(zhi)關重要的(de)一步。

如果在(zai)疲(pi)勞測試(shi)葉片在(zai)振動(dong)疲(pi)勞試(shi)驗階段不過關，發生了葉片斷裂失(shi)效，將由(you)專業的失(shi)效分析(xi)人員進行分析(xi)，查找失(shi)效原(yuan)因(yin)，進而改進制造(zao)工(gong)藝。

飛機上(shang)的疲(pi)勞現象無法完全避免，但通過科研人員的諸多努力，大大規避了疲(pi)勞現象帶(dai)來的危害(hai)，從而保證我們(men)能有(you)一(yi)段更加(jia)安全美好的飛行(xing)旅程。