背景
大氣溫度變化將引起空氣密度的變化,使得進人發動機的空氣品質流量變化,若供油量不變,則餘氣係數將發生變化,影響發動機的點火性能和起動性能,改變燃燒室出口溫度、壓氣機工作特性、渦輪工作特性和發動機的起動時間,嚴重時導致起動失敗 。
同時大氣溫度的變化,將引起飛機油箱內燃油密度的變化,在發動機調節規律不變的條件下,供給發動機的燃油容積流量特性不變而質量流量特性改變。若供油質量流量減少,則渦輪功減少,起動時間加長,嚴重時發動機熱懸掛導致起動失敗。若供油質量流量增加,則燃燒室出口溫度增加,嚴重時發動機起動超溫導致起動失敗。燃油溫度的變化還將引起燃油粘性的變化,改變燃油的霧化效果,影響發動機的起動性能。
大氣溫度的變化也將引起發動機滑油箱內的滑油溫度變化,滑油溫度的變化將改變滑油的粘性。大氣溫度升高,滑油粘性降低,影響潤滑的效果;大氣溫度降低,滑油粘性增加,起動過程中發動機轉子的阻力矩增加,起動困難。
大氣溫度條件變化對發動機起動還將帶來其他影響,如用電機起動的發動機,由於低溫使得電池內阻增加,引起起動機的輸入電壓降低而功率減小,導致發動機起動緩慢、起動時間增長甚至起動失敗。同時O型密封圈在低溫條件下失去彈性,可能引起嚴重的泄漏;齒輪箱比其內部的齒輪收縮得更快,引起嚴重的節線干涉造成齒輪損壞;在低溫極端條件下的初始起動將引起滑油壓力“突升”,滑油壓力的迅速增加有時使油濾殼體爆裂並使滑油管產生裂紋。
試驗過程
起動試驗試驗前,先把發動機安裝在發動機試車台架並連線好各種必要的管、線,然後沿導軌移動房屋的活動部分與房屋的固定部分貼合併以連線件固定。這樣,發動機就被包覆在一個密閉的房間內而與外界大氣隔絕。為了使發動機的溫度降低至型號規範規定的冷起動溫度,通過管路向屋內不斷地充液態氮,液態氮氣化時使屋內溫度逐步下降,氣化的氮由房屋專設的排氣管排出屋外,同時通過預先安裝的測溫裝置測量發動機選定點(如軸承)處的溫度。當選定點的溫度降至所要求的溫度時,迅速移開房屋的活動部分,打開發動機排氣口堵蓋,並立即起動發動機,來檢查發動機的低溫起動可靠性,並根據試驗情況來確定是否對發動機起動系統進行更改設計或改進。另外很重要的一點,在進行發動機起動邊界摸索時,當發動機調節供油規律滿足低溫試驗時,卻不一定能滿足高溫試驗要求,而要同時驗證低溫、高溫起動性能,在低溫起動室是無法完成的。這就決定了低溫起動室的作用只能局限於低溫起動規律的摸底。
試車台
試車台用於測量推力以及在試驗中固定和支撐發動機。根據試驗發動機的特點和試驗要求，系統採用板簧支撐的柔性試車架 。試車台由環形的動架、定架、彈簧片、承力墩和推力測量系統組成。發動機安裝在動架上，動架通過一組高靈敏的彈簧片固定在定架上。推力測量系統包括推力感測器和液壓原位校準裝置。推力感測器和校準負荷器中心線位於動架對稱中心鉛垂面內，兩者與頂桿、液壓載入裝置處於同一軸線。試車過程中產生的推力通過試車架的傳力機構作用到推力感測器上。推力校準採用半自動液壓載入校準系統。
