(转载) 浅谈J10B事故中AL31-FN的润滑缺陷问题

http://club.china.com/data/thread/1013/2774/96/12/5_1.html
褒贬有度，过犹不及
——浅谈J10B事故中AL31-FN的润滑缺陷问题

前几天歼10B掉了，空军之翼网站发表，并陆续被各大军网转载了《浅析歼10战机为何会坠毁 俄制发动机有一缺陷》一文，深入剖析军用发动机AL-31FN的润滑设计缺陷问题和中国发动机的研制过程。特别是WS-6的研制问题，阐述很到位，值得学习和探讨。

然而，瑕不掩瑜，文中几点，兵器迷要觉得存疑，说出来大家讨论下。

一、“俄制AL-31F发动机系列的润滑设计存在较严重的可靠性缺陷”

评论：AL31-FN的润滑可靠性问题，是否有贴主说的那么严重? 据兵器迷所知，其实AL31-FN在各项指标上，与中国军用发动机的国军标相比，确实有一个指标是达不到的，就是滑油中断的引擎无故障时间，而不是滑油的供油可靠性。AL31-FN的滑油中断时间是17秒，就是说润滑油中断17秒发动机正常运转，但中国国军标是30秒。从昆仑开始，一直到后面的歼WS-10，WS-15，WS-20,都是30秒的标准。至于贴主说的中方曾就润滑问题请教鹅毛，兵器迷知道的故事版本, 是中方请教关于滑油中断发动机正常运转时间短的问题，而不是简单的滑油中断的问题。

二、“俄罗斯人不太在乎AL-31F润滑可靠性缺陷——反正他们本国没有装备使用该系列发动机的单发机种”。

评论：滑油是AL31-FN的一个问题。但从发动机整机可靠性的角度，AL31-FN是合格的。也就是说，中国军机使用AL31-FN的机型，其俄制发动机的分级故障率，是达标的。因此，无论是歼10还是歼11系列的可执行任务率都很高，很多部队在70%左右,甚至接近80%。从俄罗斯军方飞行员的反馈看，其国产AL31-F的使用情况也正常，在贴主所描述的各种“粗暴、狂野”的操作下，即使是单发停车的情况也很少——俄罗斯空军是不会因为双发机可以单发降落，就能忽视单发停车“爆发“的，中国也不会。换了你，你会吗？

三、“F-15…发动机…各种过载变化…使发动机部件承受的多变应力循环数达到设计标准的数十倍”

评论：这不大可能。一来，无论是发动机设计还是机体结构的设计，都会留安全裕度和设计冗余。二来，就一次机动而言，飞行员做出再大的机动动作，也不能超过机体结构设计的应力强度极限，否则没等到发动机受不了，首先机体结构材料就受损了。三来，就算是飞行员这样的动作次数很多，导致材料接触强度极限的应力循环次数快速上升，也只会造成机体的寿命缩短。通过日常维护和检测，不等到超过应力循环设计数，飞机早就退役了。就算地面维修检测人员是白痴，但要“超过应力循环设计标准数十倍”， 也是材料特性达不到的——超出几倍就断了。

四、“歼10的坠毁事故大多数是由于发动机造成的”。

评论：兵器迷认同，这句话是对的。但也要看学理工的人怎么理解贴主这句话。

第一：比例。这种“大多数”的比例，是歼10独有的，还是普遍情况？实际上，和平时期，除非航母起降和恶劣天候，无论哪个成熟战斗机机型的坠毁事故，大多数都是发动机造成的，美国也不例外。原因很简单——除了发动机停车，一般的气动或航电事故（甚至很多大迎角失速）都难以让战机达到坠毁的程度。因此仅凭发动机故障占坠机事故比例高这一点，并不能简单得出AL31-FN不合格的结论。

第二：绝对值。这种“大多数”，究竟多到什么程度？中国的AL31-FN装机上千台，每年起降数万架次，飞行连同场/厂测发动机运行十数万小时，一年有多少次发动机故障，多少次起降、多少千飞行小时会因为这样的故障坠毁一架？贴主没有提供这样的数据。当然，兵器迷也没有这样的数据，因此兵器迷不会匆忙得出贴主的结论。

请注意，兵器迷并不是说，AL31-FN就一定没有可靠性的问题。而是说，仅凭贴主目前在文章中提供的数据和推理过程，尚不足以说明其结论的正确性。

五、 “要彻底解决AL-31F的润滑可靠性问题难度非常大…无异于重新设计发动机”

中国空军是否因为AL31-FN发动机问题而停飞歼10或歼11大面积，我们不得而知（网上的消息只有歼11B因太行WS-10A故障而停飞的消息）。但即使有停飞的现象发生，也不能就认为发动机不可救药了。

案例1：B1B的F101

1990 年 10 月初，一架B1B的发动机突然起火,飞机紧急着陆。检查发现发动机第 1 级风扇转子的一片叶片断裂,造成锁住所有叶片的卡环损坏,导致这—级全部叶片从轮盘上甩出——这就是所谓的发动机“喷零件”。

有些网友听说歼10发动机故障“喷零件”惊的什么似的。呵呵，淡定。

四年多时间里，B1B的发动机喷零件6次，这次也一样。美国空军共97 架 B 1 轰炸机全部停飞。

然后呢？查，改，换。

然后呢？再飞啊。谁说F101喷六次零件就要重新设计发动机啊？

案例2：F16的F110

从 1994 年 7 月起,在不到两个月的时间内,先后摔了4架F 16战斗机，原因是该发动机高压涡轮后轴的封严篦齿环断裂,断裂的碎片打坏低压涡轮。

咋办？

更换涡轮轴——对涡扇发动机了解的朋友，明白？更换涡轮轴啊！500多台发动机，换轴！

这就完了？没有。

1998 年 11 月到1999 年2 月的4 个月中,在美国国内的 F 16 机群中,再次由于发动机问题连续出现了 6 次 A 级事故（飞行员伤亡或损失100万美元以上的事故）。1998-1999年2年间，F16坠机事故12起，基本都是发动机事故，如：
l  高压压气机出口封严环涂层脱落
l  数字式电子控制器的控制逻辑失效
l  加力筒体焊接处断裂
l  低压涡轮叶片断裂（喷零件）
l  高压压气机第 1 级工作叶片一片断裂（喷零件）

……要重新设计F110吗？

没有。

还不是一样：查，改，换！

比如，更换改型设计的低压涡轮单元体，将全部受影响的发动机换装成新的单元体。

换多久？大致要换8年。

六：中国航空发动机的“科研工程、工业生产中普遍存在….功利投机心态,得过且过心态”，“机理不清楚下凭借浅薄经验和主观猜测提出的设计方案、改进措施，其效果如何几乎只能取决于运气”，“中国是一个讲政治、讲形象的国家”……

评论：这个，过了。

航发的引进和仿制，确实是中国航发数十年来的主线。但模仿并非意味着无所作为的得过且过。中国对航空发动机供油系统的故障研究，乃至对发动机故障的系统化研究，很早就开始了。

1970年代末。空军工程学院在国内率先提出了发动机故障数理统计理论，运用贝叶斯先验概率和相关分析方法，开发了故障诊断分析软件包。该软件第一个成功运用的发动机机型是：涡喷6。

1988年，北京飞机维修工程公司、北航、中国民航学院和东航四个单位研制了发动机诊断监控系统EMD，故障诊断从趋势分析扩展到故障诊断，1990-1991年开始运用于国航和东航的JT9D和CF6发动机，准确率80%

2010年，武汉大学以某型涡扇发动机滑油系统为研究对象，对润滑油造成的故障诊断关系进行研究，对润滑系统的稳态压力进行计算，利用光谱分析和神经网络方法对润滑系统古战诊断的影响进行研究。

2012年，沈阳航空航天工程学院以某型涡扇发动机为研究对象，建立其润滑供油系统数学模型，利用Matlab编程计算得出系统在不同转速、不同温度下各润滑点滑油流量、压力等性能参数。

总结：

航空发动机的空中停车原因，非常复杂。可能是润滑问题，也可能是油路（燃料）问题，电路问题，甚至可能是气路（空气动力）问题。那么贴主凭什么推论J10B坠机是润滑问题呢？

即便能够肯定是润滑问题，是否一定就是俄罗斯发动机的设计问题？要知道，滑油故障，可能来自设计问题(润滑管路和监测控制)、制造问题（管路材料和装配质量）、油品问题（维修保养）等多个方面。从近年数据统计分析来看，发动机空中停车，设计/制造原因占40%，机械故障占39%，维护质量原因占16%，机组原因占4%，外来物损伤占1%。制造+机械故障+维护的原因超过60%。贴主又凭什么判断滑油问题一定来自于设计？

再说一次，兵器迷并不认为俄罗斯发动机的设计就一定不存在滑油问题，或J10B此次坠毁就一定不是设计导致的滑油中断所致。兵器迷质疑的是，仅仅从贴主的文章内容看，在所举的2014年J10B坠毁、2013年歼11坠毁、2009年李峰的J10A迫降三个例子中，均未能说明发动机润滑系统设计缺陷，与发动机停车坠机/迫降之间的必然因果关系。

因此，如果贴主用猜测、推测的口吻描述他的想法，兵器迷是完全接受的。但在证据链不完整清晰的情况下，就肯定俄制发动机有滑油设计缺陷，且该缺陷导致中方战机坠机，是否不够严谨？

干航空发动机，有容易的吗？

太行有问题，对！三姨夫有问题，对！中国发动机山寨的多独创的少，对！

兵器迷说过，比美帝差20-30年。

但也不能一架歼10B落地了，就沉不住气，一直上纲上线，分析出中国航空工业“急功近利“、得过且过”、“全凭运气”。哪儿跟哪儿啊？

反过来说，那F110在1970年代导致F15C成为机库皇后，装机十多年后1997-1998再次进入事故高发期，又能反映出美国是个讲什么的国家呢？

再反过来说，仿制继承并不意味着原地踏步。中国二代军机中的J7E。发动机呢？涡喷13-F。要说仿制，从飞机到发动机，这都是仿制基础上改进的。结果呢？空中停车极少，性能大幅提升，执行任务率最高，空军非常满意（中国吃得最透的发动机就是涡喷13）。这是全凭运气吗？

什么事儿，数据，案例，理论…….推测、说理、批评，都行。结论要合乎逻辑，要实事求是。对于追赶中的中国空军和中国航空业，这种事故绝不是最后一起。出问题分析问题，但别一棍子把整个中国航空工业的“科研工程、工业生产”都打死。

什么事儿，别过了，过了不好。

反例也有。就像这回珠海航展，某个老董居然说“中国发动机比美国就差10年不到”——又往另一边过了不是？

就差10年，还不到？美国推重比10的F119在1997年装机首飞。中国2009年12月25日高推核心机进行高空台试验。差多少年？

没错，至少有两个渠道证实，14吨级的太行已经装机测试了。17-18吨的WS-15也传闻不断。仅仅从推力上，中国正在赶上来。但仅评价推力，1984年的WS-6推力多大，12吨多比太行基本型高，那又怎样？堪用吗？

再说可靠性，美国寿命5000小时。中国WS-10寿命才1500小时。还有涡轮前温度、最低启动速度….差多少，自己算算。

中国发动机，吹上天不行，踩在脚底下也没必要。上天了咱们盯着可靠性，摔下来咱们盯着事故率。

客观分析，褒贬有度，君子中庸，过犹不及。
注：所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物

http://club.china.com/data/thread/1013/2774/96/12/5_1.html
褒贬有度，过犹不及
——浅谈J10B事故中AL31-FN的润滑缺陷问题

前几天歼10B掉了，空军之翼网站发表，并陆续被各大军网转载了《浅析歼10战机为何会坠毁 俄制发动机有一缺陷》一文，深入剖析军用发动机AL-31FN的润滑设计缺陷问题和中国发动机的研制过程。特别是WS-6的研制问题，阐述很到位，值得学习和探讨。

然而，瑕不掩瑜，文中几点，兵器迷要觉得存疑，说出来大家讨论下。

一、“俄制AL-31F发动机系列的润滑设计存在较严重的可靠性缺陷”

评论：AL31-FN的润滑可靠性问题，是否有贴主说的那么严重? 据兵器迷所知，其实AL31-FN在各项指标上，与中国军用发动机的国军标相比，确实有一个指标是达不到的，就是滑油中断的引擎无故障时间，而不是滑油的供油可靠性。AL31-FN的滑油中断时间是17秒，就是说润滑油中断17秒发动机正常运转，但中国国军标是30秒。从昆仑开始，一直到后面的歼WS-10，WS-15，WS-20,都是30秒的标准。至于贴主说的中方曾就润滑问题请教鹅毛，兵器迷知道的故事版本, 是中方请教关于滑油中断发动机正常运转时间短的问题，而不是简单的滑油中断的问题。

二、“俄罗斯人不太在乎AL-31F润滑可靠性缺陷——反正他们本国没有装备使用该系列发动机的单发机种”。

评论：滑油是AL31-FN的一个问题。但从发动机整机可靠性的角度，AL31-FN是合格的。也就是说，中国军机使用AL31-FN的机型，其俄制发动机的分级故障率，是达标的。因此，无论是歼10还是歼11系列的可执行任务率都很高，很多部队在70%左右,甚至接近80%。从俄罗斯军方飞行员的反馈看，其国产AL31-F的使用情况也正常，在贴主所描述的各种“粗暴、狂野”的操作下，即使是单发停车的情况也很少——俄罗斯空军是不会因为双发机可以单发降落，就能忽视单发停车“爆发“的，中国也不会。换了你，你会吗？

三、“F-15…发动机…各种过载变化…使发动机部件承受的多变应力循环数达到设计标准的数十倍”

评论：这不大可能。一来，无论是发动机设计还是机体结构的设计，都会留安全裕度和设计冗余。二来，就一次机动而言，飞行员做出再大的机动动作，也不能超过机体结构设计的应力强度极限，否则没等到发动机受不了，首先机体结构材料就受损了。三来，就算是飞行员这样的动作次数很多，导致材料接触强度极限的应力循环次数快速上升，也只会造成机体的寿命缩短。通过日常维护和检测，不等到超过应力循环设计数，飞机早就退役了。就算地面维修检测人员是白痴，但要“超过应力循环设计标准数十倍”， 也是材料特性达不到的——超出几倍就断了。

四、“歼10的坠毁事故大多数是由于发动机造成的”。

评论：兵器迷认同，这句话是对的。但也要看学理工的人怎么理解贴主这句话。

第一：比例。这种“大多数”的比例，是歼10独有的，还是普遍情况？实际上，和平时期，除非航母起降和恶劣天候，无论哪个成熟战斗机机型的坠毁事故，大多数都是发动机造成的，美国也不例外。原因很简单——除了发动机停车，一般的气动或航电事故（甚至很多大迎角失速）都难以让战机达到坠毁的程度。因此仅凭发动机故障占坠机事故比例高这一点，并不能简单得出AL31-FN不合格的结论。

第二：绝对值。这种“大多数”，究竟多到什么程度？中国的AL31-FN装机上千台，每年起降数万架次，飞行连同场/厂测发动机运行十数万小时，一年有多少次发动机故障，多少次起降、多少千飞行小时会因为这样的故障坠毁一架？贴主没有提供这样的数据。当然，兵器迷也没有这样的数据，因此兵器迷不会匆忙得出贴主的结论。

请注意，兵器迷并不是说，AL31-FN就一定没有可靠性的问题。而是说，仅凭贴主目前在文章中提供的数据和推理过程，尚不足以说明其结论的正确性。

五、 “要彻底解决AL-31F的润滑可靠性问题难度非常大…无异于重新设计发动机”

中国空军是否因为AL31-FN发动机问题而停飞歼10或歼11大面积，我们不得而知（网上的消息只有歼11B因太行WS-10A故障而停飞的消息）。但即使有停飞的现象发生，也不能就认为发动机不可救药了。

案例1：B1B的F101

1990 年 10 月初，一架B1B的发动机突然起火,飞机紧急着陆。检查发现发动机第 1 级风扇转子的一片叶片断裂,造成锁住所有叶片的卡环损坏,导致这—级全部叶片从轮盘上甩出——这就是所谓的发动机“喷零件”。

有些网友听说歼10发动机故障“喷零件”惊的什么似的。呵呵，淡定。

四年多时间里，B1B的发动机喷零件6次，这次也一样。美国空军共97 架 B 1 轰炸机全部停飞。

然后呢？查，改，换。

然后呢？再飞啊。谁说F101喷六次零件就要重新设计发动机啊？

案例2：F16的F110

从 1994 年 7 月起,在不到两个月的时间内,先后摔了4架F 16战斗机，原因是该发动机高压涡轮后轴的封严篦齿环断裂,断裂的碎片打坏低压涡轮。

咋办？

更换涡轮轴——对涡扇发动机了解的朋友，明白？更换涡轮轴啊！500多台发动机，换轴！

这就完了？没有。

1998 年 11 月到1999 年2 月的4 个月中,在美国国内的 F 16 机群中,再次由于发动机问题连续出现了 6 次 A 级事故（飞行员伤亡或损失100万美元以上的事故）。1998-1999年2年间，F16坠机事故12起，基本都是发动机事故，如：
l  高压压气机出口封严环涂层脱落
l  数字式电子控制器的控制逻辑失效
l  加力筒体焊接处断裂
l  低压涡轮叶片断裂（喷零件）
l  高压压气机第 1 级工作叶片一片断裂（喷零件）

……要重新设计F110吗？

没有。

还不是一样：查，改，换！

比如，更换改型设计的低压涡轮单元体，将全部受影响的发动机换装成新的单元体。

换多久？大致要换8年。

六：中国航空发动机的“科研工程、工业生产中普遍存在….功利投机心态,得过且过心态”，“机理不清楚下凭借浅薄经验和主观猜测提出的设计方案、改进措施，其效果如何几乎只能取决于运气”，“中国是一个讲政治、讲形象的国家”……

评论：这个，过了。

航发的引进和仿制，确实是中国航发数十年来的主线。但模仿并非意味着无所作为的得过且过。中国对航空发动机供油系统的故障研究，乃至对发动机故障的系统化研究，很早就开始了。

1970年代末。空军工程学院在国内率先提出了发动机故障数理统计理论，运用贝叶斯先验概率和相关分析方法，开发了故障诊断分析软件包。该软件第一个成功运用的发动机机型是：涡喷6。

1988年，北京飞机维修工程公司、北航、中国民航学院和东航四个单位研制了发动机诊断监控系统EMD，故障诊断从趋势分析扩展到故障诊断，1990-1991年开始运用于国航和东航的JT9D和CF6发动机，准确率80%

2010年，武汉大学以某型涡扇发动机滑油系统为研究对象，对润滑油造成的故障诊断关系进行研究，对润滑系统的稳态压力进行计算，利用光谱分析和神经网络方法对润滑系统古战诊断的影响进行研究。

2012年，沈阳航空航天工程学院以某型涡扇发动机为研究对象，建立其润滑供油系统数学模型，利用Matlab编程计算得出系统在不同转速、不同温度下各润滑点滑油流量、压力等性能参数。

总结：

航空发动机的空中停车原因，非常复杂。可能是润滑问题，也可能是油路（燃料）问题，电路问题，甚至可能是气路（空气动力）问题。那么贴主凭什么推论J10B坠机是润滑问题呢？

即便能够肯定是润滑问题，是否一定就是俄罗斯发动机的设计问题？要知道，滑油故障，可能来自设计问题(润滑管路和监测控制)、制造问题（管路材料和装配质量）、油品问题（维修保养）等多个方面。从近年数据统计分析来看，发动机空中停车，设计/制造原因占40%，机械故障占39%，维护质量原因占16%，机组原因占4%，外来物损伤占1%。制造+机械故障+维护的原因超过60%。贴主又凭什么判断滑油问题一定来自于设计？

再说一次，兵器迷并不认为俄罗斯发动机的设计就一定不存在滑油问题，或J10B此次坠毁就一定不是设计导致的滑油中断所致。兵器迷质疑的是，仅仅从贴主的文章内容看，在所举的2014年J10B坠毁、2013年歼11坠毁、2009年李峰的J10A迫降三个例子中，均未能说明发动机润滑系统设计缺陷，与发动机停车坠机/迫降之间的必然因果关系。

因此，如果贴主用猜测、推测的口吻描述他的想法，兵器迷是完全接受的。但在证据链不完整清晰的情况下，就肯定俄制发动机有滑油设计缺陷，且该缺陷导致中方战机坠机，是否不够严谨？

干航空发动机，有容易的吗？

太行有问题，对！三姨夫有问题，对！中国发动机山寨的多独创的少，对！

兵器迷说过，比美帝差20-30年。

但也不能一架歼10B落地了，就沉不住气，一直上纲上线，分析出中国航空工业“急功近利“、得过且过”、“全凭运气”。哪儿跟哪儿啊？

反过来说，那F110在1970年代导致F15C成为机库皇后，装机十多年后1997-1998再次进入事故高发期，又能反映出美国是个讲什么的国家呢？

再反过来说，仿制继承并不意味着原地踏步。中国二代军机中的J7E。发动机呢？涡喷13-F。要说仿制，从飞机到发动机，这都是仿制基础上改进的。结果呢？空中停车极少，性能大幅提升，执行任务率最高，空军非常满意（中国吃得最透的发动机就是涡喷13）。这是全凭运气吗？

什么事儿，数据，案例，理论…….推测、说理、批评，都行。结论要合乎逻辑，要实事求是。对于追赶中的中国空军和中国航空业，这种事故绝不是最后一起。出问题分析问题，但别一棍子把整个中国航空工业的“科研工程、工业生产”都打死。

什么事儿，别过了，过了不好。

反例也有。就像这回珠海航展，某个老董居然说“中国发动机比美国就差10年不到”——又往另一边过了不是？

就差10年，还不到？美国推重比10的F119在1997年装机首飞。中国2009年12月25日高推核心机进行高空台试验。差多少年？

没错，至少有两个渠道证实，14吨级的太行已经装机测试了。17-18吨的WS-15也传闻不断。仅仅从推力上，中国正在赶上来。但仅评价推力，1984年的WS-6推力多大，12吨多比太行基本型高，那又怎样？堪用吗？

再说可靠性，美国寿命5000小时。中国WS-10寿命才1500小时。还有涡轮前温度、最低启动速度….差多少，自己算算。

中国发动机，吹上天不行，踩在脚底下也没必要。上天了咱们盯着可靠性，摔下来咱们盯着事故率。

客观分析，褒贬有度，君子中庸，过犹不及。
注：所有资料来自于互联网公开报道和公开出版物