PW5000发动机的保障性设计

文章内容：●一,/,磁痧筱晖碡槲,喝5000发动机的保障性设计摘要,雷乏/先进武器系统要求大大改善保障性,ⅸ保证所要求的可用性和战备完好丰,来对付敌人威胁.本文介绍7一种在普拉特?惠特尼公司直采甩的新设计方法,保证保障性成为发动机设计中考虑的因素.保障性必坷在研制周期的初期就提出,这时,实施保障性正是费用最有效的时期这种新方法的关键因素是一个设计师"7解"型号计卦保障性评审,综合权衡研究,初期保障工具和计划初期建立的全尺寸发动机模型.设计过程的这些变化使设计师能7解现有发动机维修和保障的有关问题,开逛渐采用一种科学方法以解决在下1.代战斗机发动机中的问题,本文最后讨论7如何使这种新的设计方法有利于使用方和武器系蟪.一前言1983年,美斟空军航空系统分部()为下一代空军战斗机系统,先进战术战斗机()的推进系统开始了两项验证和论证(/)合同,这些计划的主要目的是设计一种先进的高性能发动机,以满足计划的先进战术战斗机发动机的要求,制造用于试验的硬件(试验件),并进行海平面和模拟高空试验,来评价考虑中的先进技术,以减少一旦决定进入全面研制()时的研制风险.选择参与验证和论证计划般两家发动机承包商是普拉特?惠特尼公司和通用电气公司.目前已将这些成果转换成先进战术战斗机发动机计划(),以支持先进战斗机武器系统的验证/论证阶段,这将包括两项最好的成果,即飞行原型机和用于全面研制阶段发动机竞争的设计,普持特?惠特尼公司提供的成果是图1中所示的缩尺模型5000发动机.先进战术战斗机武器系统的关键因素之一是使保障性超过现有使用中的武器系统.高的保障性提供了部署的灵活性,空军已用下表所列的术语表示先进战术战斗机和先进战术战斗机发动机武器系统保障性要求.先进战术战斗机的要求强调了快速移动,容易部署和高的出动架次率,并用表中所例举武器系统参数定图先进战术艟斗机发动.[[,(缩尺模型)——23——量表示.为了实现这些要求,要求推进系统必须大大提高可靠性及维修性.先进战术战斗机发动机强调通过改进可靠性和维修性得到可保障的发动机,并由表中所例举的发动机参数定量表示.裹.先进战术战斗机/先进战术战斗机发动机保障性要求先进战术战斗机先进战术战斗机发动机?快速移动和部署?高出动架次率141运输机战备完好事任务中断率再改出动准备时间维修率可能执行任务率可用度平均故障间隔时间综合诊断?可保障的发动机(3项)?提高可弗性和维修性遁修率平均故障间隔时间维修小时,每资动机飞行小时发动札和可更换单元体更换时间外场可更换单元体更换率美元,每最动机飞行小时可更换单元体故障隔离空中停车率平均修复时间空军从一开始就在发动机计划中采用一种新的方法,通过确定固定的可靠性维修性要求值"代替目标值",由于虽终将一些"推动因素"加到可靠性和维修性学科中,这就大大影响了我们的设计过程.在这之前,如果一个设计师建议一种发动机为提高其可靠性及维修性而降低性能或增加重量的话,那末通常这种方案将被否决,而现在给设计的部件分配可靠性和维修性值,于是他们必须达到这些分配.值以提供平衡的武器系统的设计.由于历原因,使用和保障费用已占预算经费的相当大的部分,政府持别强调保障性.美国空军已开始了可靠性维修性2000年计划,该计划强调需要通过提高可靠性及维修性来增加作战效能.空军为了获得可靠性维修性2000年计划目标已建立了5项指标,_即1.增加作战能力.,2.增加作战保障机梅的生存能力..3.降低每个部署部队的转移要求4.降低输出部队的人力要求5.降低费丌一24一这些目标的获得要求空军,武器系统承包商和发动机承包商各方都要按规定承担可靠性和维修性的义务.因此,为了强调它的重要性,空军在采购选择准则中已把可靠性及维修性摆在与性能,重量,费用和进度同等重要的位置.发动机设计师面临的问题是建立一个平衡发动机可靠性维修性与发动机性能的工程方法,以保证武器系统达到提高保障性和改善性能的目标.本文重点介绍普拉特?惠特尼公司如何设计可保障的500发动机.二设计过程研制一种可保障的发动机的关键是从一开始就开展可靠性和维修性设计.普拉特.惠特尼公司要求他们的设计师们在设计过程中执行4个新步骤,以保证将保障性设计到000发动机中,奉文详细研究这些新步骤,并说明他们是如何影响设计过程的.?对保障性的认识"'保障性的评审和权衡分析?及早进行保障工具设计?垒尺寸发动机模型1.对保障性的"认识"第一步是使设计师们和经理们了解现有作战武器系统的保障性问题,"参观计划由空军后勤研究协饵办()发起,由'马克兹中将和?雷诺兹上校直接指挥,使设计小组参观空军和海军作战设施."术语是空军男女官员的绰号(即指穿带二条杆的兰色制服的人),他们必须维修空军现役的武器系爵这种参观使设计工程师们了解飞机维修的实际情况.一…设计小组由普拉特?篙特尼公司,通用电气磋司和空军有蓑秀令部的人员组成.开始,:.参观威癣真空军后勤研究协调办的?弗莱格中校和?刘易斯(承包地区维修业务)组织和主持.""参观的日的是使发动机设计师们,后勤人员和计划经理有机会会见今天的战斗机发动机维修人员,并看到,听到和讨论维修问题及有关现役战斗机发动机的良好保障性特性.对可保障发动机要强调的一些关键问题是保证部件可达性,在防化学/生物学/放射性()战争的环境中完成起飞外场维修任务,减少保障设备的数量和体积及改善机动性.鼓勖设计师们在军方的监督下完成装在飞机上和在修理车间婚喷气发动机的实际维修任务.只要提供适当的说明书和相应的工具,维修工作能迅速而安全地完成,为了强调这些因素的重要性,空军要求联台技术公司的人员在说明书不清楚或不全或进行这样的工作的工具不够克分情况下完成其它的维修任务.因此,发动机承包商亲自体验机械师在投有足够的技术手册或保障工具情况下完成维修任务是多么困难.'强调在穿着防化学/生物学/放射性()服装时进行外场维修的要求.为了验证穿防化学/生物学/放射性服装是困难的(如呼吸,能见度,灵活性,飞行服环境等等),要求工程师们和经理们穿着服装.并完成发动机的特定维修任务.""参

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