5 特殊的試驗
為使波音777在投入營運之初就獲准180minETOPS,三家發動機公司除了按FAR33部規定的適航性試驗項目對各自的發動機進行全面、嚴格的考核外,還完成了大量的特殊額外試驗。以PW4084型發動機為例,這些特殊試驗包括以下四個方面:
5.1 振動臺整機試驗
裝有全部管路、附件的發動機(轉子部分可不裝)裝在振動臺上進行振動試驗。
5.2 航線耐久性循環試驗
航線耐久性循環試驗,如圖16所示,它包括兩部分:99次耐久循環試驗,每循環30min,其中最大連續狀態持續15min(現行的耐久試驗中無此要求),目的是在室內加重外場使用條件,考驗燃燒室、高壓渦輪葉片的抗氧化能力;一次107諧振循環試驗(8h),將地面慢車到起飛狀態分成若干個轉速段,由低速到高速及由高速到低速,在每個轉速段停留107循環,以考核零件的抗振性能。
圖16、PW4084航線耐久性循環試驗
5.3 ETOPS 3000次循環試驗
ETOPS3000次循環試驗,如圖17所示,包括以下三類試驗: Ⅰ類試驗是模擬外場使用條件,與一般耐久性循環試驗程序類似,一個循環接一個循環進
行,一直試到3000次循環(除了輪到進行Ⅱ類試驗、Il類試驗時除外)。
Ⅱ類試驗是為了暴露發動機可能出現的振動問題,將地面慢車到起飛狀態分15個轉速段。在加速與減速過程中,在各個轉速段下完成107次高周循環,每隔74次循環進行一次,共試驗40次。
Ⅲ類試驗是模擬航行中一旦一臺發動機停車,發動機以最大連續狀態工作180min將飛機安全送到著陸機場的使用條件。
因此,與Ⅰ類試驗不同的是最大連續狀態不是停留15min而是3h,每隔374次循環時試驗一次,共試8次。
圖17、PW4084ETOPS3000次循環試驗
此外,還要按以往對PW4000發動機的要求進行“取證後的加速循環耐久性試驗”(PACER),以便在外場使用之前暴露尚未發現的問題。
5.4 1000次循環的ETOPS飛行試驗
GE90發動機在取證前完成17400次低循環疲勞試驗以及4850次長航程巡航循環試驗,初期的生產型發動機還要進行一項ETOPS發展試驗,將完整的動力裝置掛在波音777飛機的吊艙上進行3000次耐久性循環試驗,以模擬相當於兩年的航線使用情況,內容包括大的
不平衡度試驗與單發失效後在最大巡航狀態下作3h的試驗。最後在波音777飛機上由波音公司進行1000次ETOPS循環飛行試驗。
5.5 試驗設備
由於 GE90發動機比 GE公司現有的發動機的推力大很多,為了完成這些試驗,GE公司在俄亥俄州新建和改建各兩座試車臺,法國SNECMA公司在法國新建一座試車臺,IHI公司在日本改建一座試車臺(專門進行耐久性試驗)。
5.6 試驗時數與循環數
與以往研製的發動機相比,這三種發動機的試驗循環數與總時數均多得多。表6列出了GE公司幾種發動機的試驗數據,由此可見一斑。
這三種發動機已分別為一些航空公司所選用,並均已投入使用超過10年。研製進展的情況表明,這三家發動機公司不僅都滿足了波音777飛機的要求,發展出三種可供使用的發動機,而且還將發動機研製水平提高到一個嶄新的階段。
截至2012年6月,波音公司已生產各型B7771025架。
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