航空发动机试验过程详解: 访我国著名航空发动机专家刘大昌院士。

介绍:

飞机发动机，从地面到空中，都要经过大大小小种类繁多的试验，累计试验时间达数万小时，试验周期达数年甚至十年。某型发动机经过各种磨炼，可以作为一颗坚固可靠的 “心脏”，推动飞机翱翔蓝天。那么，航空发动机测试的项目是什么？它们是如何进行的？为了把上述问题了解清楚，本刊特邀著名航空发动机专家刘大响院士为我们讲讲。

测试

记者 (以下简称记): 刘院士您好，我们了解到，某型号航空发动机在投入正式使用前需要进行试验，而且试验项目很多，试验时间很长。为什么飞机发动机要做这么多、这么长时间的测试？

刘大相院士 (以下简称刘): 航空发动机是驱动飞机飞行的动力。与地面和地面运输车辆的动力装置不同，当地面和地面运输车辆的动力装置出现问题时，它们可以停车或停车进行故障排除。发动机的 “工作” 在几千米的空气中。一旦发动机在空中出现问题，飞机就会失去动力，无法保持飞行高度和速度。鉴于问题，飞机将无法完成任务，在最坏的情况下，它将导致重大事故，飞机将被摧毁或死亡。同时，与其他机械装置相比，发动机的结构非常复杂，有成千上万个零件。不仅如此，发动机主要机件的工作环境十分恶劣，经常处于高温 (高达2000年摄氏度) 、高压 (几十个大气压) 和高速旋转 (转速可达每分钟几万转)。任何零件的任何问题都可能导致发动机停止或损坏，并导致灾难性的后果。因此，任何一台航空发动机在正式投入使用 (服役) 之前，都需要通过各种试验对其性能、功能、强度和可靠性有充分的了解和认识，才能安全、有效、合理地使用。

另一方面，由于航空发动机的研究与开发是一项复杂的综合性系统工程，涉及空气动力学、工程热物理、传热传质、机械、强度、传动、密封、电子、自动控制等多个学科，航空发动机的热特性和结构材料特性非常复杂，到目前为止，还无法在理论上给出详细而准确的描述，只能依靠实际发动机试验来获得。通过实验，可以验证设计的合理性，拓展已有的经验，并可能促进对物理机理的进一步理解。此外，航空发动机设计能力的提升主要依赖于试验数据的不断扩充和完善、已有经验的扩充和理论分析的完善。近百年来国内外研制航空发动机的实践证明，新型航空发动机的诞生和发动机的改进改造都离不开试验。航空发动机研制的历史是一个设计、制造、试验、修改、再制造、再试验……，一个不断探索、反复改进的过程。甚至有人说，发动机主要是靠试验出来的。可见，试验对航空发动机的研制具有重要作用。

说明: 发动机测试如此重要，这种重要性在测试中是如何体现的呢？

: 新型航空发动机的研制强调一步一个脚印，一步一个脚印。从部件到整机，设计-试制-测试几个周期就可以达到实用阶段，即使投入使用后仍在测试中。为了使设计中的薄弱环节充分暴露出来，并加以改进。20世纪初，七十年2。在一种新型发动机被批准在英国使用之前，制造了20台用于测试，地面运行时间超过10,000小时，飞行时间超过2,000小时。在某型发动机的开发成本中，设计占10%，制造占40%，测试占50%。

由于重视研究，航空技术的发展有了坚实的科学基础，也保证了产品的安全性和可靠性。在美、英、俄的军用发动机研制中，地面和飞行试验至少需要51台发动机，114多台发动机才能定型。发动机的地面测试需要数万个小时，最多16000多个小时，飞行测试需要5000多个小时。

，例如在20世纪70年代中期，在追求航空发动机高性能发展的指导下，发达国家忽略了结构强度问题，导致使用中出现大量结构故障。据统计，1978年1963年，美国空军战机共发生起飞事故3824起，其中发动机原因造成的事故1664起，占43.5% 起，90% 以上的事故是由于43.5% 的结构强度和疲劳寿命问题造成的。美军在总结了单纯追求发动机高性能而忽视可靠性和耐久性的沉重教训后，实施了 “发动机结构完整性大纲”。《纲要》有五项基本任务，其中三项与试验有关，每项试验任务都包含了极其复杂和周密的试验项目、试验目标、考核指标等，充分体现了发动机试验工作的重要性。

说明: 既然航空发动机试验这么重要，是不是分工很细？

: 是的。根据航空发动机各部件的试验，可分为部件试验和整机试验。通常，整个发动机测试也称为试车。部件试验主要包括: 进气口试验、压气机试验、燃烧室试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验、零部件强度和振动试验。整机试验包括: 整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验。

如果把一台发动机的设计看作是一支足球队的训练和发展，那么部件测试就相当于对每个球员能力的测试。其中，构件性能测试相当于对球员足球技术和基本技术的测试，如运球、控球、传接球等。零和组件的强度和振动测试相当于玩家的物理测试，例如12分钟跑步和往返跑步。各种发动机试验，相当于整个团队的各种教学或模拟竞赛，通过 “竞赛” 来揭露问题、解决问题。一旦发动机正式投入使用，就像在官方的运动场上一样。“平时出汗多，比赛时流泪少”，就像严格训练可以取得好成绩一样，只有在大量试验的基础上，才能保证发动机的各项指标达到设计要求，成为合格的产品。

组件测试

注: 从航空发动机各部件的试验来看，进气道试验是如何进行的？

: 一般都是先进行小尺度模型的风洞试验，主要是对进水口道路初步设计的静态特性进行验证和修改。然后需要在较大的风洞上进行1/6或1/5比例的模型测试，以验证所有进气道设计要求。进气道与发动机共同工作，不同条件下要求进气道与发动机的流动、流场匹配，兼容性好。

注意: 进气口的重要部分是压缩机。如何测试压缩机？

: 压气机性能试验主要是测量不同转速下的压气机特性参数，如空气流量、增压比、效率和喘振点等，从而验证设计，计算是否正确合理，找出不足。方便修改和改进设计。具体来说，压气机试验可分为压气机模型试验、全尺寸压气机试验和发动机上的全尺寸压气机试验。压缩机模型试验是根据任务要求，通过使用满足几何相似性的缩小或放大的压缩机模型零件在压缩机试验台上进行的。全尺寸压气机试验是用全尺寸压气机试件在压气机试验台上测量压气机特性，确定稳定工作边界，研究流动损失，检查压气机控制系统的可靠性。发动机上的全尺寸压缩机测试是在发动机上测试压缩机，主要是验证部件之间的匹配。

注: 测试后对压缩机的哪些部分进行测试？

: 压气机试验后，进行燃烧室试验。本试验在专用的燃烧室试验设备上模拟发动机燃烧室的进气气流条件，包括压力、温度、流量等，然后进行各种试验。主要测试内容有: 燃烧效率、流体阻力、稳定工作范围、加速度、出口温度分布、火焰筒壁温度及寿命、喷嘴积碳、排气污染、点火范围等。由于燃烧室内物理和化学过程的复杂性，目前还没有精确的设计和计算方法。因此，燃烧室的研制和发展主要依靠大量的试验来完成。

与燃烧室试验相关的试验包括: 冷吹试验、液压模拟试验、燃料喷嘴试验、气体分析、壁温试验和点火试验。冷吹试验是研究通过试验的气流的空气动力学特性和流动状态。水力模拟试验基于流体运动相似原理，以水流代替气流，研究试件内部流动特性。燃油喷嘴测试用于识别喷嘴的特性。气体分析是对燃烧室内燃烧后气体的化学成分进行定性和定量分析。壁温试验模拟了燃烧室火焰管壁的冷却结构，测量和分析了不同试验条件下的壁温和传热。点火试验用于研究燃烧室的点火和火焰传递性能。

注意: 除了燃烧室测试之外，带有加力燃烧室的发动机还具有加力燃烧室测试，对吗？

: 是的。加力燃烧室的试验是研究加力燃烧室的燃烧效率、流体损失、点火和稳定燃烧范围是否满足设计要求，以及结构强度、控制系统和调节器的联合工作等性能。根据设备调整，可分为全尺寸加力地面、高空模拟试验平台和飞行平台加力试验。全尺寸加力燃烧室地面试验。

一般选用成熟合适的发动机作为主机，采用改装或新设计的全尺寸加力燃烧室作为试件进行地面台架状态或模拟状态试验。目的是确定加力燃烧室的性能和结构强度，为整机试验创造条件，缩短整机研制周期，性能调整试验合格后再用样机进行试验。加力燃烧室的高空性能，如高空推力、燃料消耗、点火和在飞行包线内的稳定燃烧，是在高空模拟试验台和飞行平台上进行的。

注: 最后一个大型组件喷嘴的测试是如何进行的？

: 尾管的试验是用全尺寸或缩小比例的模型尾管在试验设备上模拟各种工况，测量性能数据，检查尾管是否符合设计要求。喷嘴试验按试验内容分为结构试验和性能试验。结构试验主要测试机械部件、调节元件和操作机构的工作可行性。除了部件模拟试验外，还对整机上的全尺寸尾管进行地面试验、模拟高空试验和飞行试验。

实际上，除了上述主要部件的测试外，还有许多发动机部件的测试，例如涡轮测试，附件测试和强度测试。具体如叶片振动疲劳试验、叶片包容试验、涡轮叶片热冲击模拟试验、发动机超速试验、发动机超温试验、发动机低周疲劳试验、异物吞噬试验、车轮过转破裂试验等。

全机试验

注意: 组件测试完成后，应该是整机测试。整机测试是否相对简单？现在只是将符合设计标准的组件集成在一起？

: 组件测试结束后，有很多整机测试项目。像整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试验，而且大部分时间都很长，所以并不简单。首先，我们来谈谈整机的地面测试。整机地面试验一般在专用的发动机地面试验台上进行，包括露天试验台和室内试验台，其中露天试验台包括高架试验台和平板试验台。发动机地面室内试验台由试验室、控制室、测力台和试验台系统组成。测试室包括进气系统、排气系统和用于固定发动机的台架。对于喷气发动机，涡扇发动机，龙门架还包括测力系统; 对于涡轮轴和涡轮螺旋桨发动机，它包括扭矩测量系统。试验车间内的气流速度要求不大于10 m/s，以免影响推力的测量精度。进气和排气部分还应努力具有光滑的表面，并使气流流过时的流动损失最小化。整机模拟试验完成后，为高空模拟试验。

航空发动机地面试验台

注意: 从字面上看，高空模拟测试应通过将发动机放置在空中而不是地面上进行。如果要将发动机放置在空中进行测试，是否应使用专用的高空测试设备？

: 简而言之，高空模拟试验就是在地面上手动 “创造” 高空飞行条件，模拟飞行条件，如飞行高度、飞行马赫数和飞行姿态，如迎角和侧滑角，从而使安装在地面上的发动机像在高空工作一样工作，从而验证和检验发动机的高空飞行特性。因此，高空模拟试验需要使用专用的高空试验设备 -- 高空模拟平台。

说明: 高空模拟试验平台是一种什么样的试验设备？

: 高空模拟试验台是在地面上进行的一种试验台，可以模拟发动机在干燥空气中飞行时的高度和速度条件。它是开发先进航空发动机所必需的最有效的测试方法之一。高空模拟试验平台是从飞机推进系统风洞中逐步发展起来的。早在1928，为了研究活塞发动机整流罩和短舱的阻力和冷却，美国就利用兰利机场的旧螺旋桨研究风洞，对活塞发动机装置进行过开吹气试验。为了适应风冷活塞式发动机的发展，美国在克利夫兰1943年建造了世界上第一个真正的发动机高空模拟风洞。模拟高度达到16000米，模拟速度达到225 m/s (810千米/h)，试验段直径6.1米。它用于各种活塞发动机的高空测试。

注: 为什么航空发动机必须做高空模拟试验？

: 随着飞机飞行高度和速度的不断提高，发动机的进气温度、压力、整个飞行包线内的空气流动参数，即发动机正常工作速度和高度极限，都有很大的变化。发动机内部部件的特性和工作稳定性，低温低压下的点火和燃烧以及发动机的推力，油耗和自动调节都有重大影响。此外，发动机在高海拔地区的表现与在地面上的表现有很大不同。影响发动机结构强度的最坏空气动力学和热负荷点不再是在地面停止条件下，而是在中低空和高速条件下，如空心马赫数2.5 ~ 3.0，低空接近地面马赫数1.2 ~ 1.5。

在这种情况下，研制新型现代高性能航空发动机，除进行大量的部件试验和地面台架试验外，还必须利用高空模拟试验台进行全飞行包线范围的试验，以及各种部件的模拟飞行状态和整个发动机的测试。美国国防部和NASA (国家航空航天局) 联合调查小组宣布了一项现代飞机发动机研制计划，在5至6年的周期内，进行5000多个小时的高空试验，并使用3至4个试验舱。正因为如此，20世纪40年代中期以来，美、英、苏、法等国花费了巨额投资，开展了大量的试验研究工作，为迅速提高发动机研制水平起到了重大作用。

航空发动机高空模拟试验台

注意: 从理论上讲，如果将新开发的发动机安装在其将配备的飞机上进行直接试飞，则可以在发动机的整个飞行范围内评估其性能。为什么不采用这种更简单直接的方法呢？

: 理论归理论，但实际上，这样做有很多问题。首先，新研制的发动机将配备的飞机一般都是新研制的，将全新的飞机和发动机放在一起进行试飞，风险非常高，飞机和发动机的问题纠缠在一起，将使试飞中的故障诊断和分析过程变得非常复杂和困难，将严重影响研制进度; 而且，总的来说，飞机和发动机的研制进度和周期是不同的。发动机的研制进度往往落后于飞机，这将导致飞机和发动机相互等待和牵制。

，因此，一般采用新飞机加主动式发动机首次试飞的方法来解决新飞机本身的问题。对于新研制的发动机，在安装新飞机之前，一般需要将其安装在飞行试验台或现役飞机上进行试飞。但是，由于飞行试验台或现役飞机的性能往往达不到新型飞机的性能，这使得新型发动机的性能无法得到充分的验证和评估。高空模拟试验可以方便灵活地改变发动机的进排气条件，完全模拟发动机在整个飞行范围内的工作状况，甚至可以模拟超出飞行范围的极限工况，进行广泛的实验研究。这是其他飞行试验台做不到的。

说明: 高空模拟试验台能否模拟真实飞行中难以遇到的恶劣环境条件？

: 当然可以。恶劣的环境条件有两个含义。一方面，它指的是实际飞行中不能出现但相关发动机规范要求的环境条件。例如，我国《航空涡轮喷气和涡扇发动机通用规范》规定，在发动机的某些试验阶段，要求发动机在一定飞行高度和速度下可能出现的最高压力和温度下工作。事实上，在实际飞行中，发动机进气口的气压和温度值不能同时出现最大值，但规范规定应在比实际情况更恶劣的条件下评估发动机。显然，现实中的这种不可能情况只能依靠高空模拟试验来实现。另一方面，它指的是在实际飞行中可能遇到但在需要时难以发生的情况，例如高地，低温和高原发动机启动加速测试。

我国幅员辽阔，地形和气候条件复杂，在西部边陲素有 "世界屋脊" 之称的高原上，不仅有低压低温气候，也是长江流域和南部沿海被称为 “火炉” 的高温高湿气候。为了适应不同的飞行作战环境，保卫祖国的每一寸领土和领空，发动机需要在高原、平原、海上和不同的气象条件下进行试验。然而，“上帝” 并不属于发动机总设计师的管辖范围，他也不太了解发动机设计师们的艰辛和努力。他不会在发动机测试的最关键时刻提供帮助，而是会与人开一些大玩笑。

例如，我国某型号发动机在试飞时，根据型号说明书的相关要求，发动机启动和加速试验应在大气温度-54 ~ 74oC、海拔高度0 ~ 4500米范围内完成。为了寻找气候条件的结合点，几十名技术人员带着发动机，为了 “抢三”，即抢高寒、抢高温、抢高原，飞遍全国各地，转战20多个机场，行程数万米，已经忙碌了5个多月，结果只在黑龙江的一个机场。“抢” 到低温of-23.4oC，“抢” 到长沙41oC的高温，“抢” 到西北某机场海拔2840米的高原。可见，如果没有高空模拟试验，仅靠 “天” 是很难制造发动机的。

说明: 高空模拟试验有什么好处？

: 有很多好处。

首先，发动机测试可以在更安全的条件下进行。与飞行试验相比，地面高空模拟试验的安全性不言而喻。首先是人员的安全，至少不需要勇敢的试飞员冒着生命危险; 其次是发动机和设备的安全。在高空模拟试验中，一旦发生故障，很容易发现和排除，也很容易及时处理，完全可以避免机毁人亡的悲剧。

第二，可以提高测试水平。这主要体现在两个方面: 一方面，可以对高空模拟试验中发动机进气的压力、温度、流量等参数进行精确控制，使试验能够准确重复多次，这是针对发动机故障的复发和分析。它在研究孤立参数对发动机性能的影响中起着重要作用。如前所述，由于 “上帝” 的不合作，在实际飞行中几乎不可能准确再现之前的工作状态。另一方面，由于空间和重量的限制，在飞行试验中无法收集和测量大量的试验参数。但在高空模拟试验中，由于没有这些限制，可以根据试验要求自由采集和测量尽可能多的试验数据，并使用先进的数据处理系统进行现场实时处理和分析，从而大大提高了试验水平。例如，1000 2000年稳态参数和200 400动态参数一般可以通过发动机高空模拟试验来测量，这是任何飞行试验都无法达到的。

三、缩短新发动机的研制周期，提高经济效益。高空模拟试验不受地点、天气、时间等因素的影响，可以大大缩短试验周期，降低研制成本，提高经济效益。据英国统计，两周的高空模拟试验工作量，相当于300次飞行试验。在1950，关于高空模拟试验和飞机试验台的测试仍然存在一些争议。当时，英国正在使用 “火神” 轰炸机测试某种类型的发动机。经过测试的发动机着火并导致飞机坠毁。无奈之下，我们不得不使用高空模拟试验台继续测试。原本计划用几个月的时间，重复在 “火神” 飞行试验台上进行了一年多的试验项目。结果，仅用了一个月左右的时间，就完成了国家燃气轮机研究院3号高空试验箱的所有试验项目，包括设备改造时间。也就是说，在高空模拟试验台上完成同一个试验项目不到一个月，而在飞行试验台上则需要一年以上。差距和潜在经济效益明显。这也是导致各国高空模拟试验设备发展的原因之一。

注: 中国也有高空模拟试验台吗？

: 我国航空发动机高空模拟装备建设和高空模拟试验技术研究，起步并不晚。早在1958，就开始了航空涡轮发动机高空模拟试验设备的建设。1959与苏联合作，规划建设了以航空涡轮发动机高空模拟试验设备为核心的航空发动机试验基地。1964正式规划并开始建设大型连续空气源航空涡轮发动机高空模拟试验设备，即高空模拟试验平台。1965年，在当时特殊的政治环境下，中国的SB101互联高空模拟试验平台选择在川西秦岭山区建设。1995年，SB101高空模拟试验平台顺利通过国家验收，与俄罗斯航空发动机中央研究院高空模拟设备U-4H高空试验箱进行了对比试验，完全可以满足我国航空涡轮发动机目前和未来发展的需要。SB101高空模拟试验平台的装备规模仅次于美国、俄罗斯、英国、法国，居世界第五位，目前为亚洲第一，因此被称为 “亚洲第一站”。

注: 中国高空模拟试验平台建成后，将在航空发动机研制方面做出哪些贡献？

: SB101高空模拟试验平台建成后，先后完成了航空发动机及零部件和系统的设计型式试验、高空性能试验、高空鉴定试验等多种模拟高空试验，模拟高空飞行状态对比试验、进气畸变识别试验、飞行中使用的故障分析与排除，发展出了一套相对成熟实用的航空发动机高空模拟试验技术，在我国研制航空发动机的过程中发挥了不可替代的作用。截至目前，我们已经完成了P11-300、WP-7、WP-13AII、WP-13B、RD-33、WP-14、WS-10、推重比10级核心机等10余种机型的研制试验、故障排除试验和型式试验。可以说，目前在役和即将服役的国产发动机大都在SB101高空模拟试验平台上经历了高空模拟试验的严格考验，在侧拉仿、中国空气动力装置的改进和改造及其自身发展。

环境试验、吞咽试验

说明: 高空模拟试验完成后，发动机问题基本已经暴露出来。下一步应该是组装飞机进行飞行测试，对吗？

: 还没有。接下来将进行发动机环境试验和吞咽试验。飞行测试将在完成后进行。发动机环境和吞咽试验的科目很多。需要对发动机在恶劣环境条件下的适应性进行评估，如高低温起动和加速试验、环境结冰试验、腐蚀敏感性试验，此外还有飞鸟吞咽试验、异物破坏试验、冰吞试验、沙吞试验、液态水在大气中的吞咽试验，火药气体的吞咽试验等，让发动机也能尝到 “酸甜可口”，看发动机的 “肚子” (含) 和 “发烫” (抗扭曲) 程度，最后还有噪音试验，排气污染试验等。

，最有趣的是鸟类吞咽测试。随着飞机飞行速度的提高，鸟击飞机事件不断增加，据美国空军统计，1956年1973年发动机鸟击112次。严重的鸟撞事故会导致飞机失事。例如，1975年，一架DC-10民航飞机在纽约坠毁，当时它与一群重约1.82千克的鸟相撞，损坏了CF6发动机的所有风扇叶片，并与环氧树脂板摩擦，引起火灾和爆炸。加拿大空军因鸟击事件损失10架CF-104。1985，印度斯坦航空公司一架波音747在喜马拉雅山上空飞行时，穿插一只高空飞行的成年老鹰，导致发动机起火爆炸，导致飞机坠毁，造成200多人死亡的重大空难。

提示: 在做鸟类吞咽测试时，您对鸟类有什么特殊要求吗？

: 撞上发动机的鸟的范围很广。按重量分类，一般分为大鸟 (2千克只以上) 、中鸟 (1千克只左右; 、鸟 (50 ~ 100克) 三类。为了避免鸟撞造成影响飞机飞行安全的事件，航空发动机在设计中采取了一系列措施来抵御鸟撞造成的严重损伤，为了验证所采取措施的可行性，在发动机研制中必须进行鸟撞试验，试验过程中，中型和小型鸟类的碰撞不得损坏发动机的结构完整性，并且不得停止发动机，但会引起短暂 (1 ~ 2秒) 的推力下降或压气机不稳定。大鸟撞击发动机应能安全停止，且不会发生危及飞机安全的发动机故障。试验方法包括静态单个叶片冲击试验，单旋转叶片冲击试验和全旋转叶片冲击试验。

民用航空发动机吞鸟试验。

注意: 您刚才提到的静态单个叶片冲击测试，单个旋转叶片冲击测试以及所有旋转叶片冲击测试如何？

Liu: 静态单叶片冲击试验成本最低它使用火药枪或气枪在静态刀片的尖端射击人。鸟的撞击速度应超过声速，然后观察鸟撞击后叶片的损坏情况。单个旋转叶片的冲击试验，通常以自由落体的方式进入模拟鸟，着陆速度约为4 m/s，模拟鸟撞击叶片后的真实情况离心力。在单个叶片的静态和旋转测试之后，可以进行发动机吸鸟性能的所有旋转叶片的冲击测试。在这项测试中，用气枪对鸟进行注射，以调查是否存在导致叶片断裂的裂纹，并通过高速摄像机拍摄撞击过程。

注意: 除了以上三个测试，还有其他测试吗？

: 在完成上述各项初步试验，评估所研制叶片的抗鸟冲击强度、工作性能变化特点和安全问题后，可在发动机上进行吸鸟试验，验证是否会出现喘振等现象。发生喘振后，发动机能自动退出喘振恢复正常工况吗？从喘振产生到发动机恢复正常运行，发动机推力，转速等主要工作参数随时间的变化，鸟撞造成的二次损伤，如叶片变形、脱落等; 发动机公差是否满足设计要求，即脱落的叶片或大鸟的残骸是否会穿透发动机机壳并危及飞机的安全，以及干燥风扇叶片局部变形是否会引起发动机性能变化。

发动机吸鸟试验用鸟必须是真鸟。被测试的鸟被压缩空气枪以一定的速度和位置射向工作的发动机。由于现代飞机的巡航高度一般都在8000米以上，很少有鸟能在空中飞得这么高，所以发动机吞鸟事故一般发生在中低高度，特别是机场附近，也就是飞机起降过程中。由于飞机在起飞时迎角大，速度不快，高度不高，发动机需要处于最大推力状态，才能保持稳定的飞行姿态。此时，一旦发动机的推力因鸟撞而下降，即使只有十秒钟，也会造成严重后果。

因此，在鸟击试验过程中，发动机应处于最大推力状态，以模拟起飞情况，在不同的径向位置，从靠近发动机轴线的中心位置到靠近发动机壳体的外侧位置，用不同大小的鸟射击人，从而模拟实际的鸟类撞击情况。在试验过程中，除了使用高速相机拍摄撞击过程外，还需要记录整个试验过程中发动机参数的变化，并在试验后对发动机进行分解，分析鸟撞后果和各部件的结构变形，特别是风扇叶片，从而为评估发动机的结构完整性和改进设计提供依据。

飞行试验

注意: 有了上面的各种测试，为什么你还需要做飞行测试？

: 由于地面模拟试验的局限性，虽然新研制的发动机经过了大量的部件试验、台架试验和高空模拟台架试验，但在样机试装前，出于安全考虑，特别是对一些危险的试验项目，仍然需要在飞行试验台上进行不同飞行高度、速度、飞行姿态和不同大气条件下的飞行试验。实际上，有两种类型的飞行测试: 飞行测试台架测试和在相反类型的飞机上进行的测试。

注: 试飞所选用的飞机有什么特殊要求？

: 飞行试验台一般是由大型多机改装而成。例如，由Il-76大型运输机改装而成的俄罗斯飞行试验台，其左机翼内侧的发动机被拆除，并更换为要测试的发动机。飞机内部装有相应的各种发动机工作参数的测量装置，成为通用地面试验台的测试室。因此，在某种程度上，飞行试验台是可以飞行的发动机试验台。

飞行试验台一般由大型多架飞机改装而成。图为Il-76运输机改装的飞行试验台。左机翼内发动机已拆下并成为发动机测试室 (圆圈中所示)

注: 发动机试飞项目有哪些？

: 飞行试验台的试验项目主要有: 发动机空中起动; 应力应变测定; 冷却防冰系统试验; 喘振试验; 润滑油系统的可靠性校核; 发动机高度和转速特性的测定等。

注意: 但最终必须将发动机安装在配备它的飞机上进行飞行测试。那么，目前的飞行测试进展如何？

: 试飞台虽然能真实测量发动机在各种高度和速度下的工作参数和工况，但受试飞台所用飞机性能的限制，不能超出飞机的飞行范围。特别是用于高空高速战斗机的发动机，局限性更大。因此，最终必须对其组装的飞机进行大量试验，以获得飞机的整体性能，暴露发动机和飞机发动机相关部件的设计缺陷和问题，并在试飞过程中不断改进和完善。

用装备好的飞机做发动机试飞，对于新型双发战斗机来说，一般是把现有的成熟发动机和新研制的发动机装到试飞的飞机上，然后装两个。所有新开发的发动机都经过飞行测试。通常，在具有新开发的发动机的飞机上进行这种飞行测试通常需要5至8年或更长时间。例如，美国F-22战斗机在1997年9月7日首次飞行，并交付给美国空军在1998年2月5日进行飞行测试。1999年7月20日，美国空军进行了首次超音速巡航，以1.5以上的马赫数飞行了2个小时。经过长时间的试飞，直到2003年，才有两架量产飞机交付美国空军，用作培训飞行员和维修人员的教学飞机。因此，仅从发动机的各种测试来看，发动机的开发是一个漫长而复杂的项目。

注: 感谢刘院士的回答。我们学到了很多关于发动机测试的知识。