航空航天

航空潤(rùn)滑油：一般是指用于飛機(jī)及地面機(jī)場(chǎng)設(shè)備使用油品，主要包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)油、航空傳動(dòng)系統(tǒng)用油、航空潤(rùn)滑脂三大類。

不同的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商分別推出并發(fā)展了各自航空發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格要求,如Pratt&Whitney公司的PWA521規(guī)格、GE公司的D50TF1規(guī)格,以及Allison公司的EMS53規(guī)格等,SAEE34組織也制訂了一個(gè)航空燃?xì)馔钙綑C(jī)的核心技術(shù)規(guī)范SAEAS5780,該規(guī)范規(guī)定了適用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪驅(qū)動(dòng)的船舶及工業(yè)裝備的粘度等級(jí)為5mm2/s的燃?xì)馔钙綑C(jī)油的基本物理、化學(xué)等性能。

目前國(guó)際上主要的航空發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格仍然以美國(guó)軍標(biāo)規(guī)格為主導(dǎo)，此類油品需要重點(diǎn)考慮油品在高低溫條件下的貯存穩(wěn)定性、氧化安定性和腐蝕性。

最初作為飛機(jī)動(dòng)力的航空發(fā)動(dòng)機(jī)是活塞式的,在經(jīng)歷二次大戰(zhàn)的洗禮后,這種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展到了頂峰;伴隨世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),這種活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不能適應(yīng)高速、高續(xù)航能力、低耗能的大型飛機(jī),如運(yùn)輸機(jī)、客機(jī)的需要,并隨著航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn),逐步退出航空運(yùn)輸領(lǐng)域。由此人類航空開(kāi)始進(jìn)入噴氣時(shí)代。

經(jīng)過(guò)約60年的技術(shù)進(jìn)步,渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)從渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展到渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),大大提高了飛機(jī)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展、進(jìn)步和性能提高,處于工作狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)苛刻度也不斷提高,如現(xiàn)代渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)局部部件需要在約1200~1500℃下穩(wěn)定可靠的工作,要求的航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油質(zhì)量水平也隨之提高。為滿足這種航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)潤(rùn)滑油的可靠要求,航空發(fā)動(dòng)機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)運(yùn)而生。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)油作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的血液,一種性能優(yōu)良的航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油,不但要為航空發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件提供充分潤(rùn)滑,而且還要提供足夠的密封、散熱作用,從而保障飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速高溫條件下安全、穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航能力。

1.1航空發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格與主要性能

1.1.1發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)

為保障航空發(fā)動(dòng)機(jī)安全、穩(wěn)定的工作,需要借助潤(rùn)滑系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)潤(rùn)滑部位提供穩(wěn)定流量的潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以分為兩個(gè)階段,20世紀(jì)80年代之前投用的發(fā)動(dòng)機(jī)基本上均采用傳統(tǒng)的潤(rùn)滑系統(tǒng),如圖3所示。而新一代的航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)是在傳統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,得到進(jìn)一步改進(jìn),使之更加安全、可靠的工作,以保障潤(rùn)滑油的正常供應(yīng)。

1.1.2航空發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格

航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油通過(guò)潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑部位進(jìn)行有效潤(rùn)滑的同時(shí),帶走大量的被潤(rùn)滑部件所吸收的因燃燒燃油產(chǎn)生大量熱量,使發(fā)動(dòng)機(jī)保持在一定的工作溫度下穩(wěn)定工作。因此,潤(rùn)滑油在循環(huán)過(guò)程中,需要經(jīng)歷吸熱、升溫、氧化、冷卻不斷循環(huán)往復(fù)的過(guò)程。在這一過(guò)程中,油品就產(chǎn)生了蒸發(fā)、結(jié)焦、腐蝕等反應(yīng)傾向。這就對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油提出了非?？量痰囊?。衡量一種潤(rùn)滑油能否滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基本要求,主要由規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)加以限定。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格的發(fā)展變化,是與航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的。不同的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商分別推出并發(fā)展了各自航空發(fā)動(dòng)機(jī)油規(guī)格要求,如Pratt&Whitney公司的PWA521規(guī)格、GE公司的D50TF1規(guī)格,以及Allison公司的EMS53規(guī)格等,SAEE34組織也制訂了一個(gè)航空燃?xì)馔钙綑C(jī)的核心技術(shù)規(guī)范SAEAS5780,該規(guī)范規(guī)定了適用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪驅(qū)動(dòng)的船舶及工業(yè)裝備的粘度等級(jí)為5mm2/s的燃?xì)馔钙綑C(jī)油的基本物理、化學(xué)等性能。但總體而言,都是以美軍標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的,要求的基礎(chǔ)油也從最初的礦油型、半合成型逐漸發(fā)展到雙酯型合成油,直到目前的新戊基多元醇酯合成油。美軍航空發(fā)動(dòng)機(jī)油標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)油品100℃粘度劃分為兩種規(guī)格。一是MIL-L-7808規(guī)格,規(guī)定了3mm2/s和4mm2/s兩個(gè)粘度等級(jí),前者應(yīng)用于一般場(chǎng)合,后者應(yīng)用于具有更高熱穩(wěn)定性要求的場(chǎng)合,該規(guī)格1951年發(fā)布,至今已經(jīng)修訂過(guò)多次;二是MIL-L-23699規(guī)格,規(guī)定了5mm2/s一個(gè)粘度等級(jí),該規(guī)格1963年發(fā)布,至今也出過(guò)多個(gè)版本,并得到了逐步的完善,規(guī)定的油品包括了標(biāo)準(zhǔn)型(STD)、防銹型(C/I)和高溫穩(wěn)定型(HTS)三種。目前使用的這兩個(gè)規(guī)格是1997年5月發(fā)布的MIL-PRF-7808L規(guī)格和MIL-PRF-23699F規(guī)格。

1.2航空發(fā)動(dòng)機(jī)油產(chǎn)品及生產(chǎn)廠

國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)油基本分為合成以及礦物兩種。

航空液壓油/航空潤(rùn)滑油

航空液壓油主要用作航空液壓系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作液，也是各種要求較高的液壓機(jī)械的理想工作介質(zhì)。具有良好的高低溫性能、粘溫性、抗剪切性、氧化安定性和液壓傳遞性能，使用溫度為-54℃-135℃?？寡趸捕ㄐ钥蓾M足各種新型飛機(jī)液壓系統(tǒng)的使用要求。

自20世紀(jì)50年代以來(lái)，美國(guó)空軍一直致力于先進(jìn)航空液壓油的研究。從石油基型到磷酸酯型，再到聚α-烯烴（PAO）合成烴型，耐燃性的提高一直是促進(jìn)新型航空液壓油發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。此外，由于環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，液壓油的生物降解性和低毒性也變得越來(lái)越重要，用航空液壓油取代防銹液壓油儲(chǔ)存零件成為趨勢(shì)。未來(lái)，隨著飛機(jī)性能的不斷提高，高溫液壓油也成為發(fā)展方向。

2.1航空液壓油規(guī)格

15號(hào)航空液壓油GJB1177-1991

主要用作航空液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作液，可替代國(guó)產(chǎn)10號(hào)、12號(hào)航空液壓油和美國(guó)MIL-H-5606E液壓油。

10號(hào)航空液壓油（天空）SH0358-1992主要用作航空液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作液，同時(shí)還可用于其它高性能液壓系統(tǒng)的工作液。如數(shù)控機(jī)床、乙酰胺循環(huán)泵、高壓乙烯輸送泵及船舶起重機(jī)、甲板機(jī)械、挖掘機(jī)、起錨機(jī)、大型吊車、雷達(dá)車和鐵路、電器開(kāi)關(guān)等。由于本產(chǎn)品有很低的凝點(diǎn)，所以還可用于極寒地區(qū)的上述各種設(shè)備并可替代倒冷油使用。使用溫度為-70℃以上。10號(hào)航空液壓油（地面用油）Q/SYYM0024-2000

本品主要用作各種要求較高的液壓系統(tǒng)的工作液，以及嚴(yán)寒地帶與機(jī)場(chǎng)地面的各種液壓機(jī)械設(shè)備。如數(shù)控機(jī)床、乙醇胺循環(huán)泵、高壓乙烯輸送泵及船舶起重機(jī)，甲板機(jī)械、挖掘機(jī)、起錨機(jī)、大型吊車等。使用溫度在-50℃以上。

2.2航空液壓油產(chǎn)品及生產(chǎn)

中國(guó)石油玉門煉油化工總廠

在中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司、解放軍總后、空后及駐入軍代室的大力支持下，玉門煉油化工總廠與空軍油料研究所從1988年就開(kāi)始了15號(hào)航空液壓油的聯(lián)合研制工作，研制的油品經(jīng)分析評(píng)定所有技術(shù)指標(biāo)符合美軍MIL-H-5606E標(biāo)準(zhǔn)要求，并通過(guò)了臺(tái)架試驗(yàn)和殲八等機(jī)型的試飛、試用試驗(yàn)，可替代國(guó)產(chǎn)10號(hào)、12號(hào)航空液壓油生產(chǎn)工藝順利通過(guò)了國(guó)產(chǎn)航空油料鑒定委員會(huì)的鑒定，并一致認(rèn)為玉門煉油化工總廠的15號(hào)航空液壓油生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品名項(xiàng)指標(biāo)符合要求，特別是剪切安定性、氧化安定性和低溫性與12號(hào)航空液壓油相比有明顯提高，與美國(guó)MIL-H-5606E標(biāo)準(zhǔn)液壓油相比無(wú)明顯差異，同意投入生產(chǎn)并供用戶使用。2000年又對(duì)調(diào)合、灌裝系統(tǒng)進(jìn)行了整體改造，實(shí)現(xiàn)了油品在潔凈廠房?jī)?nèi)的自動(dòng)化灌裝與包裝，進(jìn)一步穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量，完全可替代進(jìn)口航空液壓油，同時(shí)能滿足軍用及民航的需要。

航空潤(rùn)滑脂/航空潤(rùn)滑油

航空潤(rùn)滑脂主要用于飛機(jī)儀表及操縱部件，低溫性能要求苛刻，同時(shí)還有部分在起落及運(yùn)動(dòng)部件上的高溫脂。

3.1規(guī)格及產(chǎn)品

2號(hào)低溫潤(rùn)滑脂（玉門產(chǎn)）

用于飛機(jī)的操作桿系統(tǒng)防護(hù)與潤(rùn)滑，各種精密儀表和無(wú)線電設(shè)備，以及輕負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速、寬溫度范圍（-60℃~120℃）內(nèi)的各種機(jī)械設(shè)備的滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承及其他磨損部件的潤(rùn)滑。

2號(hào)航空潤(rùn)滑脂（撫順產(chǎn)）

2號(hào)航空潤(rùn)滑脂具有優(yōu)良的低溫性能、高溫性能和抗水性能，可用于寬廣溫度范圍內(nèi)工作的滾珠軸承的潤(rùn)滑，使用溫度-50度-120度。具有優(yōu)良的高低溫性能、機(jī)械安定性、膠體穩(wěn)定性和氧化安定性能。

適用于航空電機(jī)和微電機(jī)的軸承、齒輪及操縱機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)、組裝連接部位以及某些儀器、儀表的潤(rùn)滑； 航空潤(rùn)滑脂也適用于高速球軸承的潤(rùn)滑； 在5000～20000r/min的磨床主軸上一次加脂使用周期為3年，是使用2#、3#主軸潤(rùn)滑壽命的六倍。航空潤(rùn)滑脂代替5#、7#、10#主軸油，潤(rùn)滑成本可大幅度下降。航空潤(rùn)滑脂使用于連續(xù)工2000/min的紡紗機(jī)錠子軸承、加脂時(shí)間間隔可延長(zhǎng)到半年。適用于3600r/min氣流紡分離式錠子軸承，補(bǔ)充潤(rùn)滑脂時(shí)間間隔可延到三個(gè)月。 航空潤(rùn)滑脂可使用在寒區(qū)戶外工作的機(jī)電設(shè)備的球軸承（如直流須刀）及低溫流體輸送泵（如甲烷、乙烷回流泵）電機(jī)等的軸承潤(rùn)滑；

7007、7008航空潤(rùn)滑脂（一坪產(chǎn)）

專為航空潤(rùn)滑設(shè)計(jì)的，屬多用途航空潤(rùn)滑脂，適用于航空電機(jī)軸承和齒輪、操作機(jī)構(gòu)支點(diǎn)、組裝聯(lián)接以及某些儀器、儀表的潤(rùn)滑，也適用于高速球軸承的潤(rùn)滑。

本產(chǎn)品也適用于非航空領(lǐng)域，應(yīng)用于5000r/min～20000r/min的磨床主軸，2000r/min連續(xù)工作的紡紗加捻機(jī)錠子軸承，3600r/min氣流紡分離式錠子軸承和寒區(qū)戶外工作的機(jī)電沒(méi)備的球軸承(如直流發(fā)電機(jī))、儀器儀表電機(jī)軸承、高速家用微電機(jī)(如家用粉碎機(jī)、電動(dòng)剃須刀)及低溫液體輸送泵(如甲烷、乙烷回流泵)電機(jī)等軸承的潤(rùn)滑。

寬溫度溫度航空潤(rùn)滑脂（中國(guó)石油化工科學(xué)研究院生產(chǎn)）

適用溫度（-60℃~300℃）專為航天設(shè)備開(kāi)發(fā)，具體性能及規(guī)格保密中。

潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能指標(biāo)及意義/航空潤(rùn)滑油

對(duì)負(fù)荷較大設(shè)備的潤(rùn)滑在潤(rùn)滑脂中都加入一定的極壓或抗磨添加劑，以提高脂的極壓抗磨性能。潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能是很重要的指標(biāo)，極壓抗磨性能不好，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的磨損嚴(yán)重，

對(duì)負(fù)荷較大設(shè)備的潤(rùn)滑在潤(rùn)滑脂中都加入一定的極壓或抗磨添加劑，以提高脂的極壓抗磨性能。潤(rùn)滑脂的極壓抗磨性能是很重要的指標(biāo)，極壓抗磨性能不好，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的磨損嚴(yán)重，使設(shè)備損壞引發(fā)設(shè)備事故。

對(duì)極壓、抗磨性能的測(cè)定有四種方法：

1梯姆肯試驗(yàn)

該試驗(yàn)是在梯姆肯試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，將潤(rùn)滑脂以一定流量加在一定負(fù)荷一定轉(zhuǎn)速的金屬環(huán)與金屬塊的摩擦副之間。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)后觀察金屬塊上的磨痕來(lái)判斷潤(rùn)滑脂的極壓性能用OK值表示。

1.1考察潤(rùn)滑脂在線形接觸下抵抗負(fù)荷的能力。

1.2試驗(yàn)方法：SH/T 0203

2四球試驗(yàn)(GB/T 3142)

四球試驗(yàn)是將潤(rùn)滑脂裝入球盒中，在規(guī)定的負(fù)荷下上面一個(gè)鋼球?qū)χ旅骒o止的三個(gè)鋼球以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。一定時(shí)間后測(cè)其磨跡直徑來(lái)判斷潤(rùn)滑脂的極壓性能。

該方法有三種表示：PB值、PD值、ZMZ值

PB值：是指在試驗(yàn)條件不發(fā)生卡咬的最大負(fù)荷，用N表示。

PD值：是在試驗(yàn)條件下使轉(zhuǎn)動(dòng)球與三個(gè)靜止的球發(fā)生燒結(jié)的最小負(fù)荷，用 N表示。

ZMZ值：潤(rùn)滑脂在所加負(fù)荷下抗極壓能力的一個(gè)指數(shù)。試驗(yàn)時(shí)負(fù)荷按0.1對(duì)數(shù)單位的間隔逐級(jí)加到三個(gè)靜止的鋼球上，取燒結(jié)負(fù)荷前十次試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算ZMZ值，用N表示。

3四球試驗(yàn)(GB/T12583)該方法有三種表示方法：PB值、PD值、LWI值

LWI值：是指在所加負(fù)荷下潤(rùn)滑劑使磨損減少到最小的極壓能力指數(shù)。在本試驗(yàn)條件下，它等于在燒結(jié)點(diǎn)以前按0.1對(duì)數(shù)單位負(fù)荷加到三個(gè)靜止球上，做十次試驗(yàn)所測(cè)得的校正負(fù)荷的平均值。

4抗磨性能(SH/T 0204)

在四球長(zhǎng)磨試驗(yàn)機(jī)上，在規(guī)定的負(fù)荷條件下，上面的一個(gè)鋼球?qū)χ砻嫱坑性嚇拥南旅嫒齻€(gè)靜止的鋼球旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)量下面三個(gè)鋼球的磨痕直徑，以磨痕直徑的大小來(lái)判斷潤(rùn)滑脂的抗磨性能。

4.1意義：此方法用于測(cè)定不同潤(rùn)滑脂在試驗(yàn)條件下的相對(duì)磨損性能，不能區(qū)別極壓和非極壓潤(rùn)滑脂。