今天小編和大家聊聊航空發動機清洗，航空發動機顧名思義就是安裝在飛機上的發動機，咳咳，這個解釋多少有點外行了，重來。航空發動機為飛行提供動力源，是飛機重要的組成部分，被稱為飛機的“心臟”，是人類在工業發展過程中創造出來的最為精密和復雜的藝術品，被稱為“現代工業之花”，航空發動機的發展水平甚至被用來衡量一個國家的工業和科技水平。

航空發動機實物圖

說完了航空發動機，讓我們來看看航空發動機的污垢來自于哪里。

首先是燃料不充分燃燒產生的碳顆粒，航空發動機工作在高溫高壓的環境中，將航空煤油中的化學能轉化為動能為飛機提供動力，普通民航飛機的油耗可達到每小時1.3~1.4噸，這已經是一個相當驚人的油含量，但這先進戰機每小時數噸油耗，如蘇-27每小時燃油消耗可達3.2噸左右，相比還是小巫見大巫。如此大量的油耗，所有的燃油不可能都得到充分燃燒，在發動機工作過程中會產生較多的碳顆粒污垢。

其次是空氣中的顆粒物，我國幅員遼闊民航飛機的航線可達數千公里，加之近些年環境污染導致霧霾嚴重，空氣中的顆粒物濃度持續上升，在飛機發動機工作時將不可避免的吸入空氣中的顆粒物，這些顆粒物會在飛機發動機的內涵道高溫高壓作用下，不斷吸附在葉片和機匣等氣路部件表面，形成污垢。

最后碳顆粒污垢和空氣中的顆粒物會在高溫高壓的環境下變成結構致密的積碳和膠質污垢。由此可見這些污垢的產生是不可避免的。

發動機工作環境及葉片積垢結果圖

說完了航空發動機污垢產生的來源，大家可能會想到馬路上跑的汽車臟兮兮的也能照常行駛，那飛機發動機“臟兮兮”的是不是也能照常飛行呢？或者說飛機發動機的污垢有什么危害呢？

首先飛機發動機氣路部件表面的積垢會增加部件表面的粗糙度和邊界層厚度，導致其涵道內氣流在發動機葉片表面出現湍流的加劇現象，即減少了空氣的進氣量，也使整個氣動流場發生進氣畸變，形成非對稱氣流，在發動機同樣的功率輸出時，勢必增加發動機轉速，逼近其喘振線誘發發動機的喘振，嚴重影響發動機的正常工作狀態，甚至可能導致發動機停車。

在2012年某航空公司的一臺美國普惠PW4000 發動機在從北京飛往廈門的航線途中，因發動機發生嚴重喘振，致使其在空中停車，經過機組人員的配合雖然安全落地，但維修人員無法找到發生事故的原因，后經數據分析，發現飛行過程中發動機排氣溫度迅速升高，推測時發動機結垢導致，在清除污垢后再次起飛，發動機喘振現象完全消失，推測得到驗證。

其次發動機表面積垢會引起燃油消耗增加，減低飛機發動機的性能，導致維護間隔縮短，增加運營成本。氣路部件表面積垢還會增加碳排放，威脅大氣環境安全，據相關數據每消耗1Kg燃油，就會產生3.1Kg的二氧化碳排放。

看來飛機發動機“臟兮兮”的是不能正常飛行的，接下來我們看看飛機發動機是怎樣清洗的。

飛機發動機的清洗被稱為在翼清洗，其目的是清除航空發動機葉片的積垢，提升壓氣機推進效率，提高飛機發動機的工作性能，這也是飛機維修手冊(AMM)唯一推薦的維護方法。

飛機發動機在翼清洗圖

在翼清洗時，首先要在發動機氣道口裝好射流清洗架，用清洗車向清洗架提供一定壓力的清洗液，使用噴嘴將清洗液霧化后，進入發動機氣路內涵道，這時飛機發動機保持約300r/min的低速轉動狀態，清洗液霧化液滴與發動機氣路內涵道表面結構致密的積碳和膠質污垢相互作用，以去除這些污垢，實現在翼清洗。

這個過程聽起來好像很容易，實際上在翼清洗過程涉及的清洗設備、清洗劑、污垢去除機理、清洗效果表征等十分復雜。目前我們國家主要采用簡易清洗裝置，不但清洗工序較為復雜，清洗的時間長，而且清洗的效果差。而歐美等國的航空發動機清洗，不僅清洗設備技術含量高，清洗操作過程簡易，而且清洗效果好，從EGTM恢復值來評價，我國在翼清洗的EGTM恢復值為8~10℃，而歐美等國在翼清洗的EGTM恢復值可達到14~16℃。

2020年我國民航機隊的規模已經接近7000架，預計到2030年這個數字將翻一倍，隨著機隊規模的不斷增大，航空發動機在翼清洗的任務將日益繁重。據國航CFM56機隊發動機清洗前后總耗油量的對比，通過在翼清洗能夠降低燃油消耗率0.5%左右，200臺航空發動機平均每年執行1500個航班，通過在翼清洗可節省燃油 5471t，減少溫室氣體二氧化碳減排17250t，清洗節省費用將達到2000萬左右。此外歐盟曾在2012年提出我國抵離的商業航班，需要支付碳排放費用，按照估計截止2020年我國將累計支出碳排放費用約176億元，為此民航局甚至出臺了節能減排政策。

而國外航空發動機高端清洗設備因為涉及到國防和軍事用途，其技術十分排外，對我國更是進行技術封鎖，其設備不僅對我國航空公司禁售，而且難以租賃，航空發動機的在翼清洗技術已經成為了我國民航業卡脖子的問題。因此不論從短期收益和長遠規劃來看，研制出具有自主知識產權的航空發動機在翼清洗技術，對我國的航空事業發展都有十分重大的意義。