露天試車台

航空工業是一個國家科技工業發展水平和綜合國力的重要標誌.對國家的科學技術和國民經濟的發展、特別是國防建設具有重要的意義。航空發動機是飛機的心臟，是確保飛機性能、安全可靠工作的極其重要的因素之一飛機更新換代的重要前提，是發動機的整機考核科目多航空發動機是典型的高科技軍民兩用產品。它的研製過程大量依賴於各種試驗驗證也是尤其試驗周期長，試驗風險大，試驗所需的配套設備也多。各種功能的露天試車台是航空發動機整機試驗配套系統中不可缺少的組成部分，將直接影響到航空發動機的研製周期、研製水平和裝機後發動機的工作安全可靠性。

發動機研製過程中的一部分重要試驗科目必須在露天試車台上進行。如:發動機基準試車，吞咽試驗僑鳥、吞砂、吞水、吞冰、吞火藥氣體)，包容性試驗，轉子結構完整性試驗，環境結冰試驗、腐蝕敏感性試驗等環境試驗，發動機低循環疲勞試驗，發動機噪聲場、雷達橫截面、紅外線輻射測量發動機姿態試驗陀螺試驗。

基本介紹

• 中文名：露天試車台
• 外文名：Outdoor test stand
• 套用：航空發動機
• 作用：提供航空發動機實驗平台
• 重要性：航空發動機試驗中不可缺少的部分
• 選址：城市遠郊區或空礦山區

背景

航空兵器是國防武器系統的重要組成部分是現代戰爭中最常用、效能最大的武器之一，而動力裝置是航空兵器的心臟，直接關係到航空兵器的作戰性能和更新換代。與飛機研製相比我國航空發動機與先進國家的差距更大，尤其是大涵道比渦扇發動機還空缺，它嚴重影響了飛機研製進度和國防建設，也制約了我國大型飛機和民機的發展。

現代高性能發動機飛行包線越來越寬，要求發動機能夠在更加惡劣的環境下穩定工作。這就對發動機的性能、可靠性和耐久性提出了更高的要求，發動機的試驗驗證內容更加完善，尤其是民用航空動力的驗證科目就更多。因此，在發動機研製中需嚴格貫徹GJB241- 87航空渦輪噴氣和渦輪風扇發動機通用規範》和民用航空動力戶大型運輸機動力)適航性要求，而其中相當一部分重要試驗科目必須在露天試車台上進行。如:發動機基準試車，吞咽試驗僑鳥、吞砂、吞水、吞冰、吞火藥氣體)，包容性試驗，轉子結構完整性試驗，環境結冰試驗、腐蝕敏感性試驗等環境試驗，發動機低循環疲勞試驗，發動機噪聲場、雷達橫截面、紅外線輻射測量發動機姿態試驗陀螺試驗。

試驗任務

作為航空發動機的研製手段擔室內試車台無法承擔的試驗任務露天試車台可承主要有：

(1)無法在室內試車台上實施的許多考核試驗，如環境試驗、吞咽試驗、噪聲場測量、雷達橫截面測量、紅外輻射測量、陀螺試驗、姿態試驗以及側風和反推力試驗等。

(2)具有較大破壞性和危險性的試驗。為減少破壞後的損失，降低修復需要的人力、時間和經費，保證人的安全，節省防護費用，最好利用室外試車台進行調試。如發動機的各種吞咽試驗、包容試驗、超轉試驗以及x射線測量和腐蝕敏感性試驗等。

(3)由於建築結構承力和費用的限制，室內試車台試車間的橫截面不可能無限制地增大，這就限制了室內試車台的試驗能力。美國GE公司研製的GE-90發動機(推力約520 kN)的試驗均是在室外試車台上進行的。因此，從我國發展大型飛機著眼，從軍民兼顧、長遠發展來看，要研製大流量、大推力的航空發動機必須建設滿足相關功能的室外試車台。

國外露天試車台概況

據不完全統計，截止2008年，美國普拉特·惠特尼（PW）公司有2個露天試車台區共17座試車台，美國通用電氣(GE)公司有2個露天試車台區共11座試車台，英國羅爾斯·羅伊斯(RR)公司露天試車台區有4座試車台，法國國營航空發動機研究製造公司(SNECMA)露天試車台區有4座試車台，俄羅斯彼爾姆設計局露天試車台區有4座試車台。

無論是美國GE和PW公司，還是英國RR公司、法國SNECMA和俄羅斯PERM都具有相當規模的露天試車台區。這些航空強國早在上世紀60年代末70年代初針對第三代發動機研製的需要，在研製開始之前就進行了大規模的試驗設備建設，這些設備的技術方案側重於真實構件和實際工況下的綜合試驗，這些設備有力地保障了第三代發動機的研製，在航空發動機研製工作中發揮了重要作用並為後續發展奠定了基礎。

美國通用電氣公司

美國通用電氣公司航空發動機集團(GEAE)是世界上最大的航空發動機設計和研製廠商之一。總部所在地伊文代爾，有兩個露天試車台區，分別在皮勃爾斯試驗中心和愛德華茲空軍基地試驗中心。

皮勃爾斯試驗中心是GE公司的一個進行發動機鑑定試驗的野外試車區。它距伊文代爾總部85km，在那裡建有9座露天試車台，4個室內試車台，兩個裝配廠房。可進行發動機性能、耐久性、噪聲和消聲、吞水、側風等試驗。具有代表性的有4A, 4D,4E,6A露天試車台。自1955年投入使用以來，皮勃爾斯試驗中心成為GE公司航空發動機整機試車和評估研究的一個重要組成部分，幾乎GE公司所有的發動機都在這裡進行基本研究和實際硬體評估。

愛德華茲空軍基地試驗中心有兩座露天試車台用於矢量推力發動機調試和排放發散測試。

美國普拉特惠特尼公司

總部設在美國康涅狄克州東哈特福德市的PW公司成立於1925年，是世界上著名的航空發動機設計和研製商。有兩個露天試車台區，分別設在佛羅里達州西棕擱海灘和康涅狄克州哈特福德市。佛羅里達州西棕擱海灘是PW公司發動機和航天推進系統部所在地，該露天試車台區有8座試車台，這些試車台用於進行側風、噪聲、紅外、吞咽、包容、反推力、低循環疲勞、海平面性能和耐久性試驗。具有代表性的有C10,C11,C12,C14和A1等海平面室外發展試車台。康涅狄克州哈特福德市東的露天試車台區有9座露天試車台，建造於1972年前，這些試車台用於進行測風、噪聲、紅外、吞咽、包容、反推力、低循環疲勞、海平面性能調試和耐久性試驗。具有代表性的有X308室外噪聲研究試驗台和X314等4個海平面室外試車台。

美國海軍推進動力研究中心

美國海軍推進動力研究中心位於新澤西的萊克赫斯特。該中心有3座露天試車台，分別為陀螺試驗台、多功能試驗台和姿態試驗台，用於性能、耐久性、陀螺、反推力和姿態等試驗。具有代表性的是陀螺試驗台。該試驗台是世界上唯一能進行陀螺試驗的試驗設備，已成功用於J52、F109、T800和F414等發動機試驗。該設備也可用於紅外及外來物吸入等的靜態試驗。

英國羅爾斯.羅伊斯公司

英國RR公司是英國最大的航空發動機公司，也是歐洲最大的航空發動機公司，在達比市東北約32 km諾丁漢的赫克耐爾有一個露天試車台區，共有4座露天試車台，編號分別為6號、7號、9號和11號試車台，用於側風、噪聲、吞咽、包容、反推力、X射線及地面性能調試和耐久性試驗。

法國國營航空發動機研究製造公司

法國SNECMA公司有一個露天試車台區，在巴黎維拉羅什試驗中心，有4座露天試車台，用於海平面、外物吞咽、側風和反推力試驗等。其中一座試車台配備有高能X射線間隙測量裝置，用來測量發動機轉/靜子軸向和徑向間隙。

國內露天試車台建設情況

上海航空發動機露天試車台建於1983年最大推力15 0 kN。由於試驗時發動機噪聲擾民無法解決，現在已經停止使用。

西安飛行試驗研究院露天試車台建於1987年，最大推力100 kN，配有側風源裝置，可進行側風試驗。由於距離住宅區較近，同樣存在噪聲擾民問題無法解決。

438號露天試車台建於1996年，試車台建在試飛院的滑行跑道旁，最大推力200 kN，可進行200 kN以下推力的渦噴、渦扇發動機的性能標定，可進行發動機噪聲測量;可校準同等推力的室內試車台。

建設露天試車台選址原則

（1）露天試車台建在遠離辦公區和居住人口較少的城市遠郊區或空礦山區。為了使發動機試驗更接近於未來真實工作狀態，露天試車台是不建消聲裝置的。所以，露天試車台周圍相當一段範圍內最好沒有辦公區、住宅區，或者辦公區、住宅區與露天試車台區之間具有天然的隔音屏障(如山坡)。這樣可以防止噪聲擾民，不至於象上海航空發動機露天試車台和西安266號試車台那樣建成後無法正常投入使用，使國家資源得不到充分合理利用。

（2）露天試車台建在遠離煙塵、粉塵、沙塵暴頻繁及有害的污染源地區，同時應遠離對發動機或試驗設備腐蝕較嚴重的環境。這樣既可避免對發動機造成不必要的危害也有利於試車台的維護提高其利用率和使用壽命。

（3）露天試車台區建在海拔高度不超過3 km的地質條件比較穩定的開闊地帶。絕對海平面試車台是不可能存在的，但根據試驗研究表明，可以通過70 kPa環境壓力下的發動機地面試驗來確定發動機在標準大氣海平面靜止條件下的性能，並且試驗數據修正量小，試驗結果與標準狀態很接近。

（4）露天試車台區周圍應無強磁場和振動源，以免影響試車台的正常使用和試驗測試精度。

（5）露天試車台區風向應比較穩定，風速較低，這樣才能提高試車台的利用率。

（6）露天試車台區建在淡水資源、電力資源充足的地區，這樣才能保證試車台正常使用。

（7）露天試車台區建在交通便利、通訊發達地區，這樣有利於物資的運輸和對外的溝通、聯繫。

（8）露天試車台區建在大型試驗基地附近或與大型試車台整合以便於充分利用資源和維護管理，有利於露天試車台的建設和發展，有利於職工隊伍的穩定有利於節省建設投資。