看到MTU這個名字，你也許會感到陌生，平日里幾乎沒怎么聽說過。如果看到“戴姆勒·奔馳”呢？是不是瞬間眼前一亮呢？是的，今天小編要給大家介紹的主人公——MTU公司，它確實與那個以奔馳汽車聞名世界的戴姆勒·奔馳集團有著不一般的關系。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖1 MTU公司與戴姆勒·奔馳集團

　　1.MTU公司簡介

　　可以看出，在輩分上，MTU可以說是戴姆勒·奔馳集團的“孫子”。具體說來，MTU是Motoren-und Turbinen-Union Friedrichshafen GmbH的簡稱，即發動機及渦輪機聯盟弗里德希哈芬股份有限公司。雖然名字起得又長又奇怪，但在世界航空工業中，MTU這三個字母卻代表著一流的航空發動機技術。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖2 MTU公司

　　MTU公司是德國的也是航空發動機制造企業，在全球久負盛名，擁有近80年為飛機提供動力系統的歷史。立足全球戰略，MTU公司的業務涵蓋民用和軍用航空發動機以及工業用燃氣輪機的研發、生產、測試、市場開拓和售后服務。MTU公司在技術上擁有完整的系統整合能力，并且成為了關鍵領域的技術先導，它通過與通用電氣（GE）、Pratt & Whitney （普惠)）和Rolls-Royce （羅爾斯·羅伊斯）等行業巨頭合作，研發和生產了一系列非常成功的航空發動機。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖3 MTU與普惠攜手開發的PW1000G齒輪傳動渦扇發動機

　　2. MTU公司的發動機測試技術

　　在航空領域中，廣泛流傳著這樣一條金科玉律，那就是“好的航空發動機不是設計和制造出來的，而是試驗出來的”。可以看出，相比于設計和制造技術而言，試驗技術對于高性能航空發動機技術的研制來說更加舉足輕重。因此，性能測試成為了航空發動機的研制過程中的主要內容。據統計，一種新型發動機的研制，往往需要完成上萬小時的整機試驗和十萬小時左右的零部件試驗。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　(a)

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　(b)

　　圖4 航空發動機的試車試驗

　　作為全球的第五大航空發動機制造商，MTU公司也奉行“試驗至上”的理念，因而其在發動機的試驗與測試技術方面也具有相當的技術實力，奠定了大公司地位。下面，為了讓大家充分了解到MTU是如何測試航空發動機的，小編將從4個方面予以介紹。

　　2.1試車臺制造技術

　　航空發動機的各項試驗都要在試車臺上進行，因而試車臺就成為了進行發動機性能測試的主要硬件設備。一般說來，航空發動機試車臺主要分為三種，即地面試車臺、高空試車臺和飛行試車臺。

　　地面試車臺用于在地面條件下進行發動機試驗，主要用于調整發動機性能，驗證可靠性和耐久性等，并鑒定發動機是否符合型號規范；高空試車臺是在地面建造一個與飛行狀態相當的環境（氣流的壓力、溫度和方向），把發動機裝在里面進行試車，以模擬飛行狀態（飛行高度、飛行馬赫數）和飛行姿態（飛機迎角、側滑角）對發動機性能的影響；飛行試車臺用以完全模擬實際的飛行條件，一般由大型運輸機或轟炸機改裝而成。

　　MTU公司的測試設備中心能夠為所有型號的民用和軍用發動機提供試車臺，從而推進航空發動機試車試驗的開展，進而為支撐現代航空工業的發展提供了一項關鍵的基礎技術。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖5 EJ200/RB199軍用發動機試車臺

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖6 TP400-D6軍用發動機試車臺

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖7 PW6000民用發動機試車臺

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖8 GP7000/V2500/PW2000民用發動機試車臺

　　2.2發動機試驗技術

　　發動機的性能試驗主要包括兩個方面，即飛行試驗和臺架試驗。所謂臺架試驗，是指在地面試車臺上對發動機進行各項性能的測試，主要用于研究發動機附件與部件的特性，并驗證其可靠性和耐久性，包括性能試驗、適用性試驗、耐久性試驗以及多種故障模擬等。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖9 航空發動機的臺架試驗

　　而飛行試驗，是指為驗證被安裝到飛機上時發動機及其各系統和附件的性能和特性，或者為完成預定研究目標而在實際飛行環境中進行的試驗，飛行試驗臺一般是用大型多發動機飛機改裝而成。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖10 MTU公司改裝的飛行試驗臺

　　2.3部件測試技術

　　MTU公司在發動機部件性能試驗技術方面，亮點主要表現在對壓氣機和渦輪的性能測試方面。壓氣機是燃氣渦輪發動機中利用高速旋轉的葉片給空氣做功以提高空氣壓力的部件；而渦輪是一種將流動工作介質的能量轉換為機械功的旋轉式動力機械，并帶動壓氣機和其它附件工作。這里好像有些不好理解——

　　其實呢，在燃氣渦輪發動機中，壓氣機和渦輪都是和氣流進行能量交換的葉輪形機械，所不同的是：壓氣機是對氣體做功，而渦輪是燃氣對它做功。因此，這兩個家伙不僅在結構上有相似之處，而且在試驗中也有許多相似的地方。

　　壓氣機試驗在某種程度上要比整機試車更復雜，壓氣機加上動力燃機就相當于一臺半發動機在運作，不僅需要控制油門桿，還需要控制排氣節氣門、控制引氣、控制軸向力等，還需要葉片光纖監控、脈動監控……好復雜——

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖11 壓氣機性能測試試驗

　　渦輪試驗研究在航空發動機中始終具有非常重要的地位和作用，不僅對理論研究結果起到試驗驗證的作用，還能提供修正理論方法的可靠依據，從而進一步改進理論方法。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖12 渦輪性能測試試驗

　　2.4零件測試技術

　　如果將一臺航空發動機的設計看作是一個而足球隊的訓練和培養，那么零件測試試驗就相當于對每個隊員進行能力測試。MTU公司幾乎研制過發動機的所有單元體和零部件，對于每個零件的性能測試也是下了不少功夫。在MTU，對于發動機零件的測試主要包括耐久性測試、振動測試、動/靜態載荷測試以及沖擊測試等。

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖13 耐久性測試

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖14 振動測試中的振型模擬

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖15 動/靜態載荷測試試驗臺

　　久負盛名的德國航空制造企業MTU是如何測試航空發動機的

　　圖16 沖擊測試

　　3 結語

　　MTU公司的成功經驗給了我們很大啟示，要想制造出一流的航空發動機，必須著力加大在發動機測試與試驗技術方面的研究力度。“平時多流汗，賽場少流淚”，正如只有經過嚴格訓練才能取得好成績一樣，只有以大量的試驗為基礎，才能保證航空發動機的各項指標滿足設計要求，成為一個合格產品。

　　“本文轉自“航空制造網”微信公眾號（微信號：aerotime） 轉載請注明出處”