昨天谈到了国产航发最核心部件的等效试验寿命超过5万小时，首次居于国际先进水平的行列。5万个小时的轴承即使用在连续使用寿命最长的民用大飞机的大直径涡扇上，那么也相当于可以一次性用40年，已经基本超过了这些类型的大飞机的机体结构寿命。实际上相关的等效测试仍然在继续进行中，也就是最终的试验效果明显要大于5万个小时，未来到7到8万个小时也说不定。但是这里面也有一个问题。即正在进行等效寿命测试的，到底是哪个类型的新式航空发动机？毕竟对于动力核心件的航空发动机主轴轴承来说，单纯让轴承自己空转起来测量寿命是毫无意义的；只有让轴承实际承载相应的外来载荷，在贴近实际工作环境下得出的可靠寿命数据才是真实可信的。打个比喻，



让一个高铁主轴轴承空转一百年也没什么意义，只有加载上高铁车厢在内的其他全部外来载荷的情况下，去测试高铁主轴承的性能才算靠谱。航发的轴承也是一样，只有实际组装成发动机，在相关的高温高压，还有一定腐蚀性的环境下，才可以测试出新式轴承的真实等效寿命。那么这1台甚至多台正在测试新轴承的新航发，又有可能是哪种发动机呢？最有可能的当然是大型飞机上采用的大直径涡扇，比如WS20之类。但是如果在WS20上进行测试，那么等效5万小时，就等于让一台发动机24小时不停的运行7年之久。这种实验其实在现实中是不会做的。毕竟让一台大涡扇连续不停地工作7年，仅仅油耗就是一个天文数字。大部分此类涡扇，能够持续喷气测试1000个小时，最多2000个小时就是极限。

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过去也简单提到，等效寿命测试，本质上就是加大力度和进程的破坏性测试。此时被测试关键核心零部件，比如航发的主轴轴承，其测试期间承受的测试环境肯定比正常工作环境还要恶劣。比如温度故意人为升高；润滑油的供给不给足，甚至故意的间歇性中断润滑油的供给几分钟到十几分钟；甚至直接往航发内部注入一些风沙或者其他增大摩擦的金属颗粒等污染物，模拟飞机发动机遭遇自然界的沙尘暴等极具破坏性的环境。当然一台典型的航空发动机的可靠性工作寿命，主轴的性能非常关键，但是不是唯一的决定性因素。技术发展到今天，大部分先进航发的主轴，基本上都能做到4万小时以上不出大问题；5万小时以上可算是国际先进水平。也就是除非润滑油突然中断30分钟以上；



当今的大部分航发一般都不会出现轴系崩溃而引发内部高温爆炸的问题。在主轴之外，更能决定航发安全性与翻修寿命的，其实是前风扇叶片与后涡轮的叶片寿命。也就是同样在高速旋转中的风扇叶片，与涡轮的耐受性工作寿命，很难同步达到主轴轴承的5万个小时。对于前风扇叶片，当今主要是改进外形设计，采用钛合金或者是凯夫拉复合材料制作长寿命叶片。而对后涡轮的叶片，也采用各种办法提高耐受寿命。主要有空心叶片、陶瓷叶片与单晶叶片等等。但是无论如何改进升级，都避免不了航空发动机的涡轮叶片，必须承受越来越高的涡轮前进气温度与同步而来高压高速冲击。比如F119发动机的涡轮前温度已经高达2000K以上，也就是接近1800摄氏度，已经是绝大部分航空材料的耐受极限。



这就造成F119发动机的涡轮叶片翻修时间很难超过2000小时，而其主轴轴承工作1万小时也没问题。可见只要还在采取不断提高涡轮前进气温度的办法，来挖掘推力潜力，那么涡轮叶片的耐受极限总是不会有太大的提高；导致发动机整机与翻修寿命的上限也不会太高。到了自然变循环阶段，首次把外涵道冷空气直接引入内涵道进行燃烧做功。这样不但直接提高了推力，也同步降低了涡轮前的实际温度，首次实现了增推与涡轮延寿同步，绝对是最巧妙的技术升级。因此可以合理推测，正在进行综合测试的，极有可能就是22吨级自然变循环发动机。整机寿命接近1万小时，中间翻修寿命也至少有5000小时，这才是整体的绝对领先！