航空发动机寿命源于使用可靠性与经济性,随着航空发动机技术的发展,从定时维修方式发展到视情维修,其寿命概念发生了演变,从指整机寿命转变为指主要零部件寿命。
定时维修的发动机,比较有共识且广泛使用的寿命指标主要有:总寿命、技术寿命、使用寿命、经济寿命和安全寿命。①总寿命即在规定的条件下,发动机从开始使用到规定报废的总工作小时和(或)日历持续时间。总寿命是针对需要翻修的发动机来定义的,所有翻修期限之和就是总寿命。翻修期限是在规定条件下,发动机两次相继翻修的工作时间(或)日历持续时间。②技术寿命(又称规定寿命)指根据发动机技术状况而规定的寿命。③使用寿命通常可理解为是发动机使用过程中已经或即将使用到多少小时的统称。④经济寿命是由发动机使用的经济性所决定的寿命。⑤安全寿命即为确保发动机使用中的安全性而规定的寿命。
航空发动机总寿命是综合技术、使用、经济和安全等方面而确定的,一般来说,它短于或等于技术寿命,接近于经济寿命或安全寿命。视情维修的发动机,不存在总寿命概念,其寿命指主要零部件的寿命期限,即在规定条件下,发动机主要零部件使用到规定报废的工作时间。
航空发动机寿命研究的演变大致可分为整机长试定寿、安全寿命定寿和损伤容限定寿。如美国军用发动机典型的整机合格鉴定试车程序按美国军用标准规定的150小时合格鉴定试车程序等。发动机(或主要零部件)工作时间按飞行时间加上地面折合工作时间的总时间计算。采用定时维修的发动机,如英制“斯贝”发动机,翻修期寿命达到600小时,总寿命为1800小时;俄制AL-31F系列发动机翻修期寿命达到750小时,总寿命为2000小时。
航空发动机除规定以小时计的工作寿命外,往往还规定发动机允许使用的工作循环次数。这是因为发动机工作过程中关键零部件承受的低循环疲劳载荷,会引起机械疲劳甚至热疲劳,易使它们产生裂纹而失效,从而限制了发动机的安全使用。