美國空軍對航空油和潤滑油的看法

  第317飛機維修中隊的航空推進技術(shù)人員科勒特·波特策上士在內(nèi)華達州雷諾-塔霍國際機場的一架C-130J超級大力神飛機上的四個發(fā)動機中的一個上工作。Portzer更換機油并檢查發(fā)動機以滿足未來的任務(wù)要求。美國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行飛機發(fā)動機時，很少有人(如果有的話)能超過美國空軍(USAF)的要求。

  那么，由于發(fā)動機技術(shù)的進步，現(xiàn)代機油和潤滑油必須滿足現(xiàn)代軍用飛機的哪些需求呢?

  答案是：令人驚訝的少，根據(jù)美國空軍推進局總工程師Melanie Jonason提供的書面回答。“用于野戰(zhàn)推進系統(tǒng)的現(xiàn)役AF機隊并沒有發(fā)現(xiàn)增加的需求。事實上，一些技術(shù)改進，如更細(xì)的過濾，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驗室高級化學(xué)工程師帕特里克·赫爾曼說。“然而，在通用廉價先進渦輪發(fā)動機(VAATE)項目和自適應(yīng)發(fā)動機過渡項目(AETP)期間，發(fā)動機技術(shù)的進步要求渦輪潤滑油具有比美國空軍通常使用的MIL-PRF-7808潤滑油更高的熱穩(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)動機工作溫度造成的。”

  為了滿足這些需求，空軍研究實驗室(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增強型酯(EE)油，這是一種新型渦輪油，專門設(shè)計用于滿足現(xiàn)代飛機的需求。“EE級的要求與MIL-PRF-23699高熱穩(wěn)定性(HTS)級的要求相同，但增加了齒輪負(fù)載能力和附加的彈性體能力要求，”Hellman說。“此外，目前正在研究和開發(fā)性能超過EE級的渦輪油。這包括內(nèi)部研究以及與利益團體(包括私營部門)的互動，這是開發(fā)新的潤滑劑配方的關(guān)鍵部分。”

  美國空軍飛行的其他所有東西都使用商業(yè)級別的油和潤滑劑。對于遺留的機隊，美國空軍不進行測試來驗證這些油的潤滑質(zhì)量，盡管它堅持他們符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  Jonason說:“測試能力是存在的，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，美國空軍在油品分析方面唯一關(guān)心的是飛行安全，這是通過使用相同的設(shè)備進行磨損金屬分析來實現(xiàn)的。(此外，該設(shè)備還可檢測常見油污。)

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

  至于美國空軍預(yù)測未來對其航空油和潤滑劑的新要求并滿足這些要求的努力?“AFRL在設(shè)計階段就解決了油/潤滑劑的要求，”Hellman說。“了解平臺和任務(wù)的概念對于預(yù)測渦輪機潤滑劑的未來需求至關(guān)重要。通過各種戰(zhàn)略和意圖文件，并確保與USAF/AFRL項目保持一致，確定未來渦輪潤滑劑的潛在需求。進一步的細(xì)化是通過與發(fā)動機公司、石油公司和國防部的互動完成的

  記者：

  如果航空油和潤滑油不能滿足飛機的工作需要，飛機還會出現(xiàn)什么問題?

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

  在這個行業(yè)，這并不是一個問題。這是我們一直在應(yīng)對的問題。我們的標(biāo)準(zhǔn)油承載能力很好。較老的MIL-PRF-23699 HTS油也可以做這項工作，這是通過添加添加劑完成的。

  過去一個特別麻煩的領(lǐng)域是潤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。錯誤品種的Viton，加上錯誤類型的渦輪油與一些添加劑會導(dǎo)致問題的產(chǎn)生。封嚴(yán)會老化，會膨脹，會變軟，會失效。

  在我們設(shè)計Mobil Jet Oil 387時，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)過程，并從中吸取教訓(xùn)，設(shè)計了一款對封嚴(yán)無害的產(chǎn)品，這并不是所有競爭產(chǎn)品都能做到的。

  Vincent Begon：與使用不正確的潤滑油和潤滑劑相關(guān)的另一個關(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某些發(fā)動機潤滑油系統(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，就會導(dǎo)致橡膠“O”型封圈的降解，從而導(dǎo)致泄漏、高油耗、維護困難，進而導(dǎo)致更高的運營成本。