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C12发动机测试架像一个巨大的金属昆虫一样高高地耸立在平坦的佛罗里达地面上。五根直经达8英里的钢管连接在一个中央手臂上,该手臂支撑着发动F-358闪电II的垂直升降系统。该建筑物高高地立在西棕榈滩的佛罗里达的普拉特-惠特尼(Pratt & Whitney)冷却池上面。

加力燃烧器在全功率运行下,F-135 - PW - 100发出蓝色的火焰,并产生高达四万磅的推力。排气管发送出白帽浪,在附近的冷却池上飘动,它可摇动着100多英里外的松树。

测试吊调
“我们在C12架上放了大约三百万磅的混凝土和钢筋加固物,这使得测试架重达约五百万磅以提高推力测量的准确率。”Gordon Boggie 解释道,他负责佛罗里达州的试验场的普拉特&惠特尼(Pratt & Whitney)系统工程和验证工作。“我们不得不在建筑物上添加四条腿以便在发动机运行时提高测试架自然频率。”
Boggie继续说道,“如果不加固的话,测试架会略有振荡并会影响我们的测量”据Boggie说,40000磅推力级的发动机的0.5 %的精确度等于200磅。
测试安装完全在误差区之内。当测试一个典型的商业或军用飞机的发动机时,这样的精度并不总是同样的重要。这些动力装置,加上或减去200磅是微不足道的。此外,这些引擎在飞行控制系统中发挥的作用相对较小。然而,在快速起飞/垂直降落(STOVL)F-35B垂直飞行模式中,推力成为控制飞行的主要来源,在错误的方向再增加200磅意味着稳定与不稳定之间的差异。
“我们不只是在测试发动机,我们也在开发一个STOVL推进系统, ” Boggie解释道。C12发动机测试架以及它旁边的C14发动机测试架可准确地测量六个轴上的力量:高度、滚动、偏航、垂直、横向、轴向。从这些系统测试中得到的数据是用来完善F-35的STOVL版本的飞行控制软件的。
F - 35b垂直升降机系统的解释
F-35B 上的STOVL 推进系统包括座舱后的一部升降机风机,机翼下侧的滚动柱和发动机上的三轴承旋转排气喷管。
升降机风机为一个纯粹的悬停模式提供了几乎一半的向下推力。风机的两套反旋转叶片是由一个连接到主发动机风机表面的驱动轴驱动的。在驱动轴前部的末尾处的离合器使升降机风机连接起来。升降机风机由一后部铰链门覆盖,作为飞机悬停模式的转换而打开。推力由升降机风机的速度和由一个风机下边被称为可变区叶片盒喷管控制,升降机风机是安装在旋转叶片上的一套可变入口指南叶片。叶片盒喷管装有六套叶片或百叶窗,它们指挥和控制着升降机风机所产生的向下推力的量。
两根滚动柱一起增加了约10 %的向下推力。更重要的是它们被用来控制飞机的滚动轴的姿态。这些柱子安装在主发动机风机处管道的出口末尾。柱子的推力来自于通常绕过发动机的涡轮处的清凉空气。两根滚动柱的排气区可以独自变化。因此,滚动柱通过排出飞机左舷和右舷之间不同的推力来控制滚动。余下的垂直推力是由主发动机上的三轴承排汽喷管提供的。喷管可从水平面向下旋转95度进行升降和横向控制。喷管可为偏航控制向左或向右快速地移动大约12度。
发动机测试综述
普惠公司正计划在电流系统开发和F - 35计划示范阶段结束时测试一共七个STOVL升降系统和至少5个常规发动机,这预定在2012年年底完成。大部分的美国佛罗里达州STOVL 发动机测试将于2009年年底完成。
测试分为三大类:开发,耐力与高度。开发阶段的测试验证硬件的设计。拉力,压力,温度被证实与设计意图相违背。
耐久测试表明硬件的耐用性和预期寿命。其中在佛罗里达州的STOVL发动机目前正在以六个月左右的时间经历七年以上的操作使用。在这些测试中,发动机通过在典型的飞行试验任务中经历的职责周期来进行检验。
高度测试包括以一个范围广泛的压力和温度来操作发动机,使海平面达到很高的高度条件。而大部分的高度测试已在美国田纳西州的阿诺德工程发展中心进行,普惠公司正把高度测试加入其在佛罗里达州的设施中。
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