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[摘 要]本研究从理论分析了航空滑油泵高空性能的形成原因，并进行高空性能模拟试验，在试验装置中安装真空泵，在不同真空度下进行流量试验，寻找滑油泵的高空性能特点，并对比有调压活门和没有调压活门下滑油泵的流量高空性能；探讨了不同用途航空滑油泵为保证可靠工作降低高空性能带来影响而采取的一些措施。
[关键词]航空发动机；滑油泵；高空性能
中图分类号：V216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0343-01
1 引言
航空滑油泵主要为齿轮泵，用于航空发动机润滑系统中滑油的输送和回收。在航空发动机实际工作中，随着飞行高度的不断增加，滑油泵的进口压力会随之减小，泵的进出口压差增大。当滑油泵间隙、转速等其它参数不变时，泵的进出口压差越大，通过泵内各间隙的泄漏损失也就越大，泵的实际供油量减小。因此，滑油泵的高空性能直接影响着润滑系统的工作状态。
当滑油泵作为回油泵设计时，可以通过提高其供回比，增加回油能力储备来降低泵的高空性能对回油量的影响。而作为供油泵时，为了实现各飞行高度下定流量的稳定供油，必须设置调压活门对流量进行调节。本文通过高空性能模拟试验，在试验装置中安装真空泵，在不同真空度下进行流量试验，寻找滑油泵的高空性能特點，并对比有调压活门和没有调压活门下滑油泵的流量高空性能。
2 试验装置设计及原理
为模拟发动机工作状态，通过试验确定润滑系统当量喷嘴，使用无级可调转速的电机带动滑油泵，为方便进行有调压活门和无调压活门的对比试验，选择有调压活门的供油泵来进行试验。试验原理图如图1所示。
滑油泵1从加温油箱中抽取已经加温至要求温度的滑油，当计量开始时，阀门K2和K5关闭，K1打开，滑油流往计量油箱，计量结束后阀门K5打开，滑油流回加温油箱。非计量状态下，K1和K5关闭，滑油直接被抽回加温油箱。计量油箱和加温油箱均密封，并连接真空泵，真空泵上真空表显示循环内的滑油进口真空度。
3 试验步骤及结果
3.1 滑油泵高空性能试验步骤
3.1.1有调压活门状态下的试验步骤
保持已装配好的滑油泵调压活门及当量喷嘴不动，将滑油加温至70+10℃，转速升至7250r/min稳定运转，出口压力调整为350-20kPa；启动真空泵，调整滑油进口真空度，在0～-90kPa范围内取几点用容积法测量滑油泵的流量。
3.1.2无调压活门状态下的试验步骤
去掉当量喷嘴，将调压活门拧到底，使其不起作用，进行以下试验：将滑油加温至70+10℃，转速升至7250r/min稳定运转，调整出口滑油压力为350-20kPa，启动真空泵，调整滑油进口真空度，在0～-90kPa范围内取几点用容积法测量滑油泵的流量。
3.2 试验结果及计算
3.2.1有调压活门状态下的试验数据和结果
滑油泵在有调压活门状态下的高空性能试验数据和结果见表1：
由试验数据可知：滑油泵有调压活门的状态下在进口真空度-71kPa时的效率为：
式中：η ─滑油泵在滑油进口真空度为-71kPa时的效率（实际流量与设计流量之比）；QS ─滑油泵在滑油进口真空度为-71kPa时的流量48L/min；QL ─ 滑油泵设计流量89L/min。
3.2.2没有调压活门状态下的试验数据和结果
滑油泵在没有调压活门状态下的高空性能试验数据和结果见表2：
由试验数据可知：没有调压活门的滑油泵在进口真空度-73kPa的效率为：
式中：η─滑油泵在滑油进口真空度为-73kPa时的效率（实际流量与设计流量之比）；QS─滑油泵在滑油进口真空度为-73kPa时的流量80L/min；QL─ 油泵设计流量89L/min。
4 结论
（1）从表1和表2可以看出，滑油泵无论在有没有调压活门状态下，随着入口真空度的增加，在起始阶段滑油泵流量变化较小，到达一定阶段后滑油泵流量明显降低。
（2）对于航空发动机润滑系统来说，滑油泵的高空性能一般设计成：在发动机要求的工作高度，其容积效率（全液态）不低于地面的0.5。滑油泵没有调压活门的状态下，在滑油进口真空度为-73kPa时的效率大于50%；滑油泵有调压活门的状态下，在滑油进口真空度为-71kPa时的效率大于50%。即对应在高空约11km时，滑油泵的高空性能超过50%，高空磨盒关闭高度为6～8 km，可见在膜盒关闭前，滑油泵的高空性能满足发动机工作要求。
（3）由表1和表2可见，对比安装有调压活门的滑油供油泵来讲，在真空度达到-70kPa时，流量开始低于50 L/min，并开始出现明显减低；而未安装调压活门的滑油泵在真空度-40kPa时，流量就出现明显下降。因此，安装调压活门可以使滑油供油泵具有更好的高空性能，以在不同飞行高度下提供更加稳定供油量。
参考文献
[1]《航空发动机设计手册》总编委会编.第12册：传动及润滑系统 北京：航空工业出版社，2002.1
[2]杨九高，韩来柱.航空滑油回油泵工作时容积效率的试验研究.燃气涡轮试验与研究，1999，第2期：11-13.
[关键词]航空发动机；滑油泵；高空性能
中图分类号：V216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）21-0343-01
1 引言
航空滑油泵主要为齿轮泵，用于航空发动机润滑系统中滑油的输送和回收。在航空发动机实际工作中，随着飞行高度的不断增加，滑油泵的进口压力会随之减小，泵的进出口压差增大。当滑油泵间隙、转速等其它参数不变时，泵的进出口压差越大，通过泵内各间隙的泄漏损失也就越大，泵的实际供油量减小。因此，滑油泵的高空性能直接影响着润滑系统的工作状态。
当滑油泵作为回油泵设计时，可以通过提高其供回比，增加回油能力储备来降低泵的高空性能对回油量的影响。而作为供油泵时，为了实现各飞行高度下定流量的稳定供油，必须设置调压活门对流量进行调节。本文通过高空性能模拟试验，在试验装置中安装真空泵，在不同真空度下进行流量试验，寻找滑油泵的高空性能特點，并对比有调压活门和没有调压活门下滑油泵的流量高空性能。
2 试验装置设计及原理
为模拟发动机工作状态，通过试验确定润滑系统当量喷嘴，使用无级可调转速的电机带动滑油泵，为方便进行有调压活门和无调压活门的对比试验，选择有调压活门的供油泵来进行试验。试验原理图如图1所示。
滑油泵1从加温油箱中抽取已经加温至要求温度的滑油，当计量开始时，阀门K2和K5关闭，K1打开，滑油流往计量油箱，计量结束后阀门K5打开，滑油流回加温油箱。非计量状态下，K1和K5关闭，滑油直接被抽回加温油箱。计量油箱和加温油箱均密封，并连接真空泵，真空泵上真空表显示循环内的滑油进口真空度。
3 试验步骤及结果
3.1 滑油泵高空性能试验步骤
3.1.1有调压活门状态下的试验步骤
保持已装配好的滑油泵调压活门及当量喷嘴不动，将滑油加温至70+10℃，转速升至7250r/min稳定运转，出口压力调整为350-20kPa；启动真空泵，调整滑油进口真空度，在0～-90kPa范围内取几点用容积法测量滑油泵的流量。
3.1.2无调压活门状态下的试验步骤
去掉当量喷嘴，将调压活门拧到底，使其不起作用，进行以下试验：将滑油加温至70+10℃，转速升至7250r/min稳定运转，调整出口滑油压力为350-20kPa，启动真空泵，调整滑油进口真空度，在0～-90kPa范围内取几点用容积法测量滑油泵的流量。
3.2 试验结果及计算
3.2.1有调压活门状态下的试验数据和结果
滑油泵在有调压活门状态下的高空性能试验数据和结果见表1：
由试验数据可知：滑油泵有调压活门的状态下在进口真空度-71kPa时的效率为：
式中：η ─滑油泵在滑油进口真空度为-71kPa时的效率（实际流量与设计流量之比）；QS ─滑油泵在滑油进口真空度为-71kPa时的流量48L/min；QL ─ 滑油泵设计流量89L/min。
3.2.2没有调压活门状态下的试验数据和结果
滑油泵在没有调压活门状态下的高空性能试验数据和结果见表2：
由试验数据可知：没有调压活门的滑油泵在进口真空度-73kPa的效率为：
式中：η─滑油泵在滑油进口真空度为-73kPa时的效率（实际流量与设计流量之比）；QS─滑油泵在滑油进口真空度为-73kPa时的流量80L/min；QL─ 油泵设计流量89L/min。
4 结论
（1）从表1和表2可以看出，滑油泵无论在有没有调压活门状态下，随着入口真空度的增加，在起始阶段滑油泵流量变化较小，到达一定阶段后滑油泵流量明显降低。
（2）对于航空发动机润滑系统来说，滑油泵的高空性能一般设计成：在发动机要求的工作高度，其容积效率（全液态）不低于地面的0.5。滑油泵没有调压活门的状态下，在滑油进口真空度为-73kPa时的效率大于50%；滑油泵有调压活门的状态下，在滑油进口真空度为-71kPa时的效率大于50%。即对应在高空约11km时，滑油泵的高空性能超过50%，高空磨盒关闭高度为6～8 km，可见在膜盒关闭前，滑油泵的高空性能满足发动机工作要求。
（3）由表1和表2可见，对比安装有调压活门的滑油供油泵来讲，在真空度达到-70kPa时，流量开始低于50 L/min，并开始出现明显减低；而未安装调压活门的滑油泵在真空度-40kPa时，流量就出现明显下降。因此，安装调压活门可以使滑油供油泵具有更好的高空性能，以在不同飞行高度下提供更加稳定供油量。
参考文献
[1]《航空发动机设计手册》总编委会编.第12册：传动及润滑系统 北京：航空工业出版社，2002.1
[2]杨九高，韩来柱.航空滑油回油泵工作时容积效率的试验研究.燃气涡轮试验与研究，1999，第2期：11-13.