從普惠F119發動機說起,當前主流空軍發動機潤滑油應用標準現狀

2021-01-10 航材科技潤滑油

摘要：1982年，ATF計劃的指標終於塵埃落定。美國空軍要求的超音速巡航性能、超機動性能與短距起降能力，給了普拉特.惠特尼公司的引擎設計師們提出了更高的要求。他們必須想盡各種辦法來應對新的挑戰：更高的推力、更低的油耗、更高的可靠性能以及矢量噴管技術。與此同時，為了配合新一代大推力發動機的日用性能需求，美國空軍也提出了配套的潤滑油計劃，即4釐斯油研究計劃。而這套油料的規範，就是日後的MIL - PRF - 7808L標準。

高性能的戰鬥機對動力系統潤滑要求更高

對於戰鬥機狹長的發動機艙而言，提升推力和油耗性能的唯一辦法，便只能是提高熱效率。為此普惠公司的工程師們不得不腦汁的將渦輪前溫度提升到了1900K。更高的渦輪前溫度對潤滑材料提出了更高的要求，甚至要求保證極端情況下瞬時溫度220°C潤滑功效。這使得之前的3釐斯潤滑油無法再滿足空軍的需求。而由於美國空軍的F-22戰鬥機需要考慮阿拉斯加極寒地帶的部署，符合MIL - PRF - 23699標準的海軍5釐斯油也不能滿足空軍對低溫啟動性能的要求。

當代眼光看F-119同樣性能不俗

在這樣的背景下，MIL - PRF - 7808K(即後來的MIL - PRF - 7808L標準)標準便應運而生。各大國際潤滑油供應商也順應潮流，展開了新一代合成航空潤滑油的研製工作。其中像TURBONYCOIL 400、BP 2389航空潤滑油等，都是這一類的典型代表。4釐斯油工作溫度為-51°C~200°C，瞬時要求可達220°C，同時(對於3釐斯油而言)具備更低的維護成本。因此不僅美國空軍的F-22"猛禽"戰鬥機和F-15"鷹"式在使用，其他北約國家也頗受歡迎：例如土耳其用其代替3釐斯油來提高其F-16戰鬥機發動機的高溫性能；而加拿大則用它來代替符合美海軍的5釐斯油用以改變其CF-18戰鬥機的低溫啟動性能。

土耳其空軍的F-16戰鬥機

與美國空軍不同，美國海軍也有其自己的航空潤滑油標準。海軍的飛機常年飛行在世界熱點地區，這些地方通常都不太可能是嚴寒地帶。因此他們表現出對MIL - PRF - 7808L標準的冷漠。但是在3釐斯油結焦和沉積物多的缺點驅使下，美國海軍還是開始了其新一代5釐斯油研究計劃，並催生了XS2994標準。這便是後來著名的MIL - PRF - 23699系列標準。5釐斯油與4釐斯油同為新一代合成航空潤滑油，性能也有部分差異。其中5釐斯油的使用度範圍為：-40°C~200°C。而-40°C的低溫指標也成為各國空軍在選型時不得不考慮的一個因素。但是這並不妨礙5釐斯油在航空界的大行其道，像常見的某品牌飛馬二號航空潤滑油、560航空潤滑油、2380航空潤滑油、254和387航空潤滑油等，均有良好的性能與市場佔比。

美海軍有自己的標準需求

相對於歐美航空潤滑油的技術進步與產品市場的遍地開花，蘇/俄在這一領域的投入也從未停止過。無論是四代的MIG-29和Su-27系列戰鬥機，還是最新的Su-57戰鬥機，都有著配套的航空潤滑油產品體系與性能標準。並隨著戰鬥機的出口流向國際市場。如滿足蘇/俄госТ 13076-86標準的50-1-4系列合成航空潤滑油，使用範圍達到了-°60C~200°C，低溫性更好，很好的滿足了MIG-29和Su-27系列戰鬥機的需求。隨著21世紀的第二個十年臨近末尾，蘇霍伊的T-50戰鬥機也終於轉正成為了俄軍方的Su-57。其配備了性能更強的AL-41F/117S系列或者傳說中的"產品30"發動機。新的發動機的強勁性能肯定也會有其配套的新一代航空潤滑油。現在這個產品的具體型號和性能都還未公布。而數年前就有傳言俄專家曾在某次學術會議上提到過T50(當時還未獲得軍方認可)的油料研究計劃，可見俄羅斯對此也應該是早有準備。

蘇-27，蘇/俄航空領域不落後

1990年，Su-27引入中國空軍。中國軍用航空潤滑油開始了新的時代。隨著Su-27SK(原Su-27S，"K"代表中國)大量裝備和生產線的引進，蘇/俄50-1-4系列渦輪合成油也一併進入中國。其優異的性能遠超當時我國空軍使用的8B航空潤滑油系列。當然，8號航空潤滑油多用於渦輪噴氣發動機，和用於AL-31F系列渦扇發動機的50-1-4並不存在功能性的衝突。但仍對中國軍用航空潤滑油的發展具有借鑑和促進意義。

J-11系列帶回了蘇/俄的航空潤滑油技術

經過國內廠家半個世紀的努力追趕，現在我們也已經建立了屬於我們自己的、完整的航空潤滑油產品線與標準體系。諸如GJB 1263-1991、GJB 5097-2004、Q/SH 303164-2004以及Q/SH 303417-2007等標準已經完全達到了外軍MIL-PRF-23699L/C、госТ 13076-86以及MIL-L-7808L同級檢驗標準。像國內一些廠家的4106合成航空潤滑油、4010合成航空潤滑油、4011合成航空潤滑油、4050合成航空潤滑油以及928航空潤滑油等，也都達到了國際水準。甚至還伴隨國產戰鬥機出口國外。

新一代戰機馳騁中華

隨著新一代的殲-20、Su-57和F35戰鬥機的批量裝備，航空潤滑油界又將迎來新一輪技術發展，讓我們拭目以待吧！

我是喜歡航材科技的航材界的小叮叮，本文章系個人原創作品，非經本人同意，禁止轉載，謝謝

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