美國(guó)空軍對(duì)航空油和潤(rùn)滑油的看法

  第317飛機(jī)維修中隊(duì)的航空推進(jìn)技術(shù)人員科勒特·波特策上士在內(nèi)華達(dá)州雷諾-塔霍國(guó)際機(jī)場(chǎng)的一架C-130J超級(jí)大力神飛機(jī)上的四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)上工作。Portzer更換機(jī)油并檢查發(fā)動(dòng)機(jī)以滿足未來(lái)的任務(wù)要求。美國(guó)空軍照片由一等飛行員River Bruce拍攝。

  當(dāng)談到在極端苛刻的條件下運(yùn)行飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，很少有人(如果有的話)能超過(guò)美國(guó)空軍(USAF)的要求。

  那么，由于發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代機(jī)油和潤(rùn)滑油必須滿足現(xiàn)代軍用飛機(jī)的哪些需求呢?

  答案是：令人驚訝的少，根據(jù)美國(guó)空軍推進(jìn)局總工程師Melanie Jonason提供的書(shū)面回答。“用于野戰(zhàn)推進(jìn)系統(tǒng)的現(xiàn)役AF機(jī)隊(duì)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)增加的需求。事實(shí)上，一些技術(shù)改進(jìn)，如更細(xì)的過(guò)濾，使?jié)櫥瑒┑墓δ芨�好�?rdquo;她告訴我們。

  賴特-帕特森空軍基地空軍研究實(shí)驗(yàn)室高級(jí)化學(xué)工程師帕特里克·赫爾曼說(shuō)。“然而，在通用廉價(jià)先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(VAATE)項(xiàng)目和自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡項(xiàng)目(AETP)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步要求渦輪潤(rùn)滑油具有比美國(guó)空軍通常使用的MIL-PRF-7808潤(rùn)滑油更高的熱穩(wěn)定性、粘度和齒輪負(fù)載能力。這在很大程度上是由于不斷增加的壓力比和更高的發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度造成的。”

  為了滿足這些需求，空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)、海軍航空系統(tǒng)司令部(NAVAIR)和各種商業(yè)公司已經(jīng)制定了MIL-PRF-23699增強(qiáng)型酯(EE)油，這是一種新型渦輪油，專門設(shè)計(jì)用于滿足現(xiàn)代飛機(jī)的需求。“EE級(jí)的要求與MIL-PRF-23699高熱穩(wěn)定性(HTS)級(jí)的要求相同，但增加了齒輪負(fù)載能力和附加的彈性體能力要求，”Hellman說(shuō)。“此外，目前正在研究和開(kāi)發(fā)性能超過(guò)EE級(jí)的渦輪油。這包括內(nèi)部研究以及與利益團(tuán)體(包括私營(yíng)部門)的互動(dòng)，這是開(kāi)發(fā)新的潤(rùn)滑劑配方的關(guān)鍵部分。”

  美國(guó)空軍飛行的其他所有東西都使用商業(yè)級(jí)別的油和潤(rùn)滑劑。對(duì)于遺留的機(jī)隊(duì)，美國(guó)空軍不進(jìn)行測(cè)試來(lái)驗(yàn)證這些油的潤(rùn)滑質(zhì)量，盡管它堅(jiān)持他們符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  Jonason說(shuō):“測(cè)試能力是存在的，被其他服務(wù)使用，是新部署的石油分析設(shè)備(FL58)的一部分。”“目前，美國(guó)空軍在油品分析方面唯一關(guān)心的是飛行安全，這是通過(guò)使用相同的設(shè)備進(jìn)行磨損金屬分析來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(此外，該設(shè)備還可檢測(cè)常見(jiàn)油污。)

  他們補(bǔ)充說(shuō)，目前美國(guó)空軍使用的大多數(shù)渦輪潤(rùn)滑油都符合MIL-PRF-7808或MIL-PRF-23699標(biāo)準(zhǔn)。“這些規(guī)范中的要求使用了來(lái)自SAE、ASTM和聯(lián)邦測(cè)試方法的測(cè)試方法。潤(rùn)滑劑的評(píng)價(jià)包括粘度、總酸值、氧化腐蝕、沉積、發(fā)泡和承載能力。”

  至于美國(guó)空軍預(yù)測(cè)未來(lái)對(duì)其航空油和潤(rùn)滑劑的新要求并滿足這些要求的努力?“AFRL在設(shè)計(jì)階段就解決了油/潤(rùn)滑劑的要求，”Hellman說(shuō)。“了解平臺(tái)和任務(wù)的概念對(duì)于預(yù)測(cè)渦輪機(jī)潤(rùn)滑劑的未來(lái)需求至關(guān)重要。通過(guò)各種戰(zhàn)略和意圖文件，并確保與USAF/AFRL項(xiàng)目保持一致，確定未來(lái)渦輪潤(rùn)滑劑的潛在需求。進(jìn)一步的細(xì)化是通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)公司、石油公司和國(guó)防部的互動(dòng)完成的

  記者：

  如果航空油和潤(rùn)滑油不能滿足飛機(jī)的工作需要，飛機(jī)還會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題?

  愛(ài)德華·巴恩斯：嗯，負(fù)載總是很重要的。你需要能夠保護(hù)軸承和齒輪和附件齒輪箱的負(fù)載接觸面。

  在這個(gè)行業(yè)，這并不是一個(gè)問(wèn)題。這是我們一直在應(yīng)對(duì)的問(wèn)題。我們的標(biāo)準(zhǔn)油承載能力很好。較老的MIL-PRF-23699 HTS油也可以做這項(xiàng)工作，這是通過(guò)添加添加劑完成的。

  過(guò)去一個(gè)特別麻煩的領(lǐng)域是潤(rùn)滑油與密封材料的相互作用——特別是氟碳化合物，它的商標(biāo)名通常是Viton。錯(cuò)誤品種的Viton，加上錯(cuò)誤類型的渦輪油與一些添加劑會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的產(chǎn)生。封嚴(yán)會(huì)老化，會(huì)膨脹，會(huì)變軟，會(huì)失效。

  在我們?cè)O(shè)計(jì)Mobil Jet Oil 387時(shí)，我們非常重視防止這種情況的發(fā)生。我們從歷史上了解其相互作用的化學(xué)過(guò)程，并從中吸取教訓(xùn)，設(shè)計(jì)了一款對(duì)封嚴(yán)無(wú)害的產(chǎn)品，這并不是所有競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品都能做到的。

  Vincent Begon：與使用不正確的潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑劑相關(guān)的另一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是彈性體的兼容性。雖然一些抗氧化劑可以提供良好的熱穩(wěn)定性和低結(jié)焦傾向，但一些抗氧化劑可能對(duì)某些發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)中使用的某些彈性體材料具有攻擊性。如果油與彈性體不兼容，就會(huì)導(dǎo)致橡膠“O”型封圈的降解，從而導(dǎo)致泄漏、高油耗、維護(hù)困難，進(jìn)而導(dǎo)致更高的運(yùn)營(yíng)成本。