F-35战机起火原因查明 将增大第三级整体叶盘风扇叶片叶尖径向间隙

美国国防部F-35项目负责人Christopher Bogdan中将称,导致7月3日F-35机队停飞的那起火灾事故源于F135发动机第三级整体叶盘风扇叶片与机匣摩擦。普惠公司将增大事故发生区域的间隙。

美国国防部F-35项目负责人Christopher Bogdan中将称,导致7月3日F-35机队停飞的那起火灾事故源于F135发动机第三级整体叶盘风扇叶片与机匣摩擦。

第三级整体叶盘位于F135风扇部分的最后,将空气压缩后送入核心机。风扇的每一级由位于机匣内的静子和转子组成,机匣内壁衬有耐磨层以保持叶尖和内部之间紧密的间隙。足够小的叶尖间隙能够降低压力损失,并允许发生一些摩擦。着火的AF-27号飞机的发动机叶片摩擦情况远远超出了设计范围, 产生了额外的热量和叶片上的微小裂纹。由此导致的高循环疲劳失效导致叶片发生“破碎”,并引发6月23日的火灾。

有消息称,6月23日在埃格林空军基地发生地面着火事故的F35 在3周前完成了一次测试过载、滚转和偏航性能特性的机动飞行。该机动飞行只持续了约2秒钟,造成了F135发动机风扇部分的钛叶片与机匣的过度摩擦,金属达到了近1900华氏度(1311K)的高温,而正常水平为1000华氏度(811K),金属因此产生了微裂纹。    几周后的那次起飞中,叶片断裂并穿入左后油箱,造成飞机后部着火,Bogdan称是油箱引起了着火。

发生着火事故后飞行员及时从飞机逃离未有受伤,但飞机大部分被毁坏。Bogdan拒绝承认飞机“完全损失”,因为项目办公室计划重新使用仍可使用的某些部件。

美国国防部高级官员表示,目前这一问题仍是独立事件,对已经投入使用的98台F135发动机进行检查后,并没有发现其他发动机有类似现象。博格丹表示,已经掌握了主要证据,并对故障有了相当充分的理解。现有证据表明,故障并不是一个系统性的重大设计问题,与以往的任何故障也并无关联。普惠公司将承担发动机改进的成本,可能包括推进系统的部分重新设计,以使事故发生区域的间隙更大。发动机原型部件可能最早于10月中旬进行测试,同时项目办公室正在开发一项新的发动机健康诊断程序,作为短期修改措施,以更好分析载荷增加后发动机的表现。

普惠公司正在对第一级风扇的整体叶盘转子进行重新设计,包括用实心叶片替换空心设计。去年下半年一次地面试车中,F135发动机叶片断裂,被归咎于空心叶片裂纹。而今年6月23日发生问题的F135发动机第二、三级风扇都采用了实心叶片。普惠公司已经向联合项目办公室提交了计划,以批准第一级实心叶片的生产计划,目前该计划已经在评审中。普惠公司表示,这一工作与6月份的着火事故无关。

作者: itofly

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