2020年10月Oct .2020
海滑油
LUBRICATING OIL
第35卷第5期
Vol.35，No.5
D O I：10.19532/jki21 -1265/tq.2020.05.009 文章编号：1002-3119(2020)05-0052-03
国内外军用航空发动机油技术规范发展概述
戴振华，张峥
<；中国石化石油化工料学研究北京100083)
摘要：世界各国为增强飞机运输和作战能力，对航空发动机技术和性能要求日益提高，军用航空发动机润滑油质量和性能不断 提高的同时，航空发动机润滑油技术规范也在不断演变、更新和升级其中美国在军用航空发动机润滑油技术规范方面具有 先进性和主导性，引领世界各国发展中国军用航空发动机润滑油技术
规范发展至今，在参照了包括俄罗斯（前苏联）和美国 军用航空发动机润滑油技术规范的基础上.制定了适用于自身的军用航空发动机润滑油技术规范，并不断完善和升级，文章对 国际和国内军用航空发动机润滑油技术规范的发展进行综述：
关键词：军用航空发动机；润滑油；技术规范；发展
中图分类号:TE626.34 文献标识码:A
Review of Development of Technical Specifications for Military
Aviation Engine Oil at Home and Abroad
DAI Z h e n-h u a, ZHANG Zheng
(Research Institute of Petroleum Processing, Sinopec, Beijing 100083, China)
Abstract：In order to enhance the transportation and combat capability of aircraft, the requirements of aeroengine technolo­gy and performance are increasing day by day all over the world. With the improvement of the quality and performance of military aviation engine lubricating oil, the technical specifications of aviation engine lubricating oil are also constantly evol­ving, updating and upgrading. A
mong them, the United States is advanced and dominant in the technical specification of military aviation engine lubricants, leading the development of all countries in the world. Since the development of China's military aviation engine lubricating oil technical specifications, based on the reference to the technical specifications of mili­tary aviation engine lubricating oil including Russia (Soviet) and the United States, the technical specifications of military avi­ation engine lubricating oil applicable to itself have been formulated, and constantly improved and upgraded. The develop­ment of international and domestic military aviation engine lubricating oils technical specifications is summarized in this pa­per.
Key words：military aviation engine；lubricating o il；technical specification；development
〇引言
作为航空发动机的血液，航空发动机润滑油的 作用至关重要，它可为发动机提供高低温润滑保护、清洗、冷却、防锈以及密封作用等。随着航空发 动机技术的不断进步，航空发动机润滑油在日益更 新与发展，同时作为规范航空发动机润滑油品质和 性能，甚至是作为航空发动机型号设计的一部分技 术类文件，航空发动机技术规范也都在不断进步与 发展。
发动机是飞机的“心脏”，从1903年到二战末期，飞机绝大多数采用活塞式发动机，直到二战末期 航空涡
轮发动机才正式进入开发阶段，并因为其能 够满足飞机高速行驶等要求，能更好地保障运输和 作战动力，迅速占领了航空发动机主导地位并快速 发展。航空发动机润滑油技术规范最初为军队 制定，由于其具有优良的发动机保护性能，后来逐渐 被民航领域采用并改进，进而演变成了民用航空的 技术规范。航空润滑油技术规范作为航空油料质量 综合鉴定体系中的一部分，规定了发动机润滑油的 质量指标，例如理化性指标、使用性能测试、模拟台
规格标准SPECIFICA TIO N & STANDARD
第5期戴振华等.国内外军用航空发动机油技术规范发展概述53
架评定、全尺寸台架评定和最终的飞行测试等指标 要求^:，文章对国内外军用航空发动机润滑油技 术规范进行了综述。
1国外军用航空发动机润滑油技术规范发展目前国际上航空发动机润滑油技术规范主要是 根据美国和前苏联的航空发动机润滑油规范加以演 变和发展。
1.1美国军用航空发动机润滑油规范发展
早期的美国军用航空发动机为活塞式发动机，其均使用航空活塞式发动机润滑油，此类润滑油分 为两种规格，一种为M IL- L- 6082，不含清净分散 剂航空活塞发动机润滑油；一种为M IL- L- 22581，含无灰
分散剂航空活塞发动机润滑油其中MIL­L-6082 技术标 准中包 括两种 润滑油 品种，分别为 1065和】100，北约代号分别为0-113和0-117
M IL- L - 22851技术标准中包括了三种润滑油品 种，分别为I型、D型和H I型：虽然两种技术标准在 1990年采用SAE等级进行了修订，但随后在1995 年分别被SAE制定的SAE」1%6和SAE JI899技术 规范所取代，均适用于四冲程往复式活塞发动机润 滑油。
美国涡轮发动机发展初期，发动机对润滑油性 能要求较低，所以早期是将航空活塞发动机润滑油 应用在涡轮发动机上。根据当时实际情况，如飞行 速度低，输出功率小，整个润滑系统温度低等，1950 年颁布了 M IL- L- 6081技术规范，并研制了符合规 范的黏度矿物型航空润滑油。它包括了两个品种，分别为1005和1010。目前最新版本为M IL - PRF -6081 D(期间将特征性标识如“L”改为了统一性标 识“PRF”）。但由于航空发动机向高负荷、高转速方 向发展，必会导致发动机丁作温度尤其是涡轮轴承 温度升高9，这就要求润滑油必须能够承受高温工 况，反之定会迅速分解并产生积炭，所以矿物型润滑 油已不能满足当前要求，换言之，M IL- L- 6081规 范产品不能满足当前要求，因此1951年由美国空军 制定了 M IL- L- 7808技术规范，也就是今天美国两 大航空发动机润滑油标准之一。
MIL-L-7808技术规范中规定了 I型合成润 滑油标准，[型合成润滑油是以双酯为基础油，并且 添加了高温抗氧剂、极压抗磨剂和金属腐蚀抑制剂 等，其使用温度在-54〜175 t，该润滑油不仅能用 于军用航空，
也能用于民用航空，并广泛应用于涡轮 喷气发动机11H|。随着涡轮发动机高速发展J982年 美军颁布了 MIL-L-7808J技术规范，进一步对发动机润滑油性能进行了提升，将双酯基础油更换为 多元醇酯，更换可增加发动机润滑油的氧化时间111;1994年颁布了 M1L-L-7808K规范，该版本 包括了两个黏度级别分別为3 m m2/s和4 mmVs，并 且规定从该规范开始，针对规范中的齿轮试验可以 平行使用A ST M D1947中的Rydef'法和A ST M D5182中的FZG法。目前该系列技术规范经过16 次修订，最新版本为1997年颁布的Mil. - PRF - 7808L版。
由于美国海军飞机对低温启动没有严格要求，为确保高温性能，防止润滑系统中出现结焦和沉淀 等情况发生，从而损伤发动机零部件，影响密封性 等，1963年美国海军颁布了 M IL- L- 23699航空涡 轮发动机合成润滑油性能技术规范：规范中规定的 为D型中黏度合成油，100 t运动黏度为5 m m V s。该油采用的是新戊基多元醇酯基础油，该基础油具 有更好的热氧化性，适用范围是-40 ~200丈，该油被美国海军应用在涡轮螺旋桨式飞机中，同时 也应用在涡轮式直升飞机中，随后也迅速在民用航 空飞机中得到广泛应用。
为了强化台架、固体颗粒、油泥和高温腐蚀试验 等项目指标，1969年美国海军完善了该技术规范，并颁布了 MIL-L-23699B版本；为了对新油中的 12种元素进行控制，20世纪80年代确立了 M IL- L -23699 C技术规范；由于海上飞行环境恶劣，盐雾 浓度较高，易造成多金属和非金属材料的腐蚀.1994 年海军颁布M1L-L-23699E版本，主要增加了轴 承腐蚀试验;1997年升级为MIL-PRF-23699F版 本，在标准型（
STD)和防锈型（C/I)基础上增加了高 温型（HTS)产品规范，并且将SAE标准发展成为了 SAE AS5780技术规范，供民用和商用飞机使用
该技术规范系列从首版经过11次的修订，2014年 颁布了 MIL-PRF-23699G版本，增强酯型（EE)的润滑油产品，并对高温和增强酯型产品增设了橡胶 相容性指标要求，该版本为0前最新版本，并且引领 着航空发动机润滑油发展与进步：
1.2俄罗斯（前苏联）军用航空发动机润滑油规范 发展
俄罗斯（前苏联）所用航空润滑油与美国不同，这是因为两者航空体系不同导致1941年俄罗斯 (前苏联）颁布r〇CT 1013 -41技术规范，随后又在 1949年前发布了 r〇CT 1013 -49国家标准，规定了 四种航空活塞发动机润滑油（通常称为20号油），分 別为 MC-丨4、MC-20、M K-22 和 MC-24。60 年
SPECIFICA TIO N & STANDARD规格标准
54i f n m：i D202〇4p第 35 卷
代研制出含硫的MC -20C润滑油后制定了r〇CT 9320 - 60技术规范，不过随着在1976年r〇CT 21743 -76技术规范的颁布，将其合并目前r〇CT 21743 -76为现行技术规范，规范中只包括MC- 14 和M C -20润滑油。
俄罗斯（前苏联）早期的航空涡轮发动机油采用其他机械用油，例如变压器油、锭子油、航空活塞 式发动机润滑油以及混合油等。由于种类多，并且 不同润滑油的性能指标各不相同，在实际使用中遇 到很多困难，因此1953年研制出MK-8润滑油（通 常称为8号油），工作范围为-25〜120丈，并制定 了 r〇CT6457 -53技术规范。为改善MK - 8润滑 油的热氧化性，向其中加人抗氧剂，并将此油定 名为MK-8/1，同时制定了 r〇CT 6457 -66技术规 范。由于M K-8润滑油低温性差等原因，并且炼制 其基础油所用的原油产量下降，故改用含硫原油炼制并研发出MC-8润滑油，并制定了 MPTy 38 - 1 -163 -65技术规范，同时在该油中加人抗氧剂研制出M C-8/1，并制定了 OTC38. 01163 -78技术规 范，该油主要应用在亚、超音速涡轮发动机当中目前俄罗斯（前苏联）所使用的航空涡轮发动机有3 m m V s和5 mtir/s两种级别，其中3 mm'/s 航空润滑油主要包括MUM - 10、50 - 1 -40和50 -1 -4y—MFIM- 10(T y 38. 1011299 -90)由合成 烃、癸二酸双酯和抗氧剂调配而成，工作温度为-50 ~200 t;50 - 1 -4〇( r〇CT 13076 -86)和 50 - 1 - 4y(T y38.4015812 -85)由癸二酸二异辛酯为基础 油添加抗氧剂和抗磨剂等研制而成，其中50 - 1- 4y油添加剂较50 - 1 -40油得到改进，提高了热氧 化性，最高使用温度高达175 ~ 200丈。而3 mmVs航空润滑油主要包括E - 3B、J I3 - 240和 I1TC-225。其中B-3B油由酯为基础油 并添加抗磨剂和抗氧剂调配而成，并在1985年制定 Ty38. 101295 -85技术规范;J L3 -240油由季戊四 醇酯为基础油并添加抗磨剂、抗氧剂和腐蚀抑制剂调配而成，该油热氧化性优于B-3B油，并将其 替代，同时在丨986年制定Ty 38.401579 -86技术 规范；n T C-225应用于大功率航空发动机，符合 Ty38.401337 -8丨技术规范，并在后来修汀为TY38. 401 -58 -I -84〇
2国内军用航空发动机润滑油规范发展
由于历史原因，我国早期航空发动机润滑油技术规范多参照俄罗斯（前苏联）制定。同样由早期 的矿物油到后期对合成酯类油转变，与此同时研制出了很多品种的航空发动机润滑油。20世纪50年 代末参照俄罗斯（前苏联）标准，我国采用大庆、玉 门或混合原油炼制，研制出20号航空润滑油，简称 20号航滑（代号H H - 2〇A)，质量水平与MC - 2〇相当，性能与M IL - L-6082D标准接近，应用于活 塞5、活塞6、运5和初教6等发动机上，并于1964 年颁布了 G B440 - 1964技术规范，最新版本为G B 440 -1977(1988)《20号航空润滑油》。由于20号 航滑凝点较高（-20尤左右），在-5 1环境中就需 要用燃油冲稀使用，为改善低温性能，并保证其能在 北方的使用效率，1%9年由抚顺一厂对其炼制工艺 进行改进，研制出了 20号合成烃润滑油，凝点在- 35 ~40 T；，代号 H H - 20B。随后在 1980 ~ 2002 年 间又对其进行了工艺和原料方面的改进，研制出了 新20合成烃航空润滑油，俗称20B。我国军队在 1991 年参照俄标 r〇CT21743 -76 发布了 G JB 1219 -1991《航空活塞式发动机润滑油》技术规范。2004 年由中国石化石油化工科学研究院和原空军油料所 联合研制了清净分散型航空活塞式发动机润滑油，包括三种产品，分别为20、20 - 50和20 - 15W - 50 (又名4060)。并参照SAE .丨丨899技术规范，解决了 低温启动和积炭问题，并制定G JB 1219A -2009《航 空活塞式发动机润滑油规范》技术规范。
我国合成酯类航空润滑油研究较晚，在研究初 期，参照俄罗斯（前苏联）r〇CT 6457 - 66技术规范 制定了 G B439 - 1990 (2004)《航空喷气机润滑油》技术规范，其中涉及的8号航空润滑油与MC-8/1 水平
相当；1991年在美军标MIL-L-7808基础上 制定了 G JB 135 - 1986《4109合成航空润滑油》技术 规范，并于1998年修订成〇IB 135A-1998《合成航 空润滑油规范》，并且规定4010和4109两种产品要 按照其规范检验，其中4109航空润滑油质量水平接 近HriM-丨0和50 - 1 - 40，性能接近美军标M IL- L-7808H技术规范。规定的工型合成润滑油4010 性能接近5〇 - 1 -4y，与美军标M IL- L - 7808J技 术规范接近；参照美军标M IL- PRF - 23699C技术 规范制定了 G JB 1263 - 1991《航空涡轮发动机用合 成润滑油》技术规范，4106和4050两种产品按其进 行检验。
3结束语
航空发动机润滑油技术规范的发展与演变，反 映了航空发动机对运行工况要求的日益提高，同时 发动机的发展也促使着航空发动机润滑油和润滑油
(下转第59页）
规格标准SPECIFICA TIO N & STANDARD
第5期徐占武等.加氢裂化尾油馏程对加氢基础油收率的影响59
和24. 3%后其错含量分别增大1_ 5%和3.2%，异构 化反应温度分別提高2丈和4 t以保持基础油性能 基本相$
(2)将全馏分加氢尾油中的轻馏分切除11. 1%
和24. 3%后对基础油总收率的影响不明显,60N收 率分别下降了 2.8%和12. 1%，150N收率分别提高 了4.2%和11.7%，250N收率分别提高了 0.5%和2. 2%0
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(上接第54页）
技术的完善与升级，从最初的矿物油到双酯类油再 到多元醇酯并继续向前发展，但是目前军用飞机对
多元醇酯性能的要求已经达到了极限，因此研制出 具有更高温度下的热氧化性、低蒸发损失和高 黏度指数的基础油尤为关键。同时也可以看出美军 航空发动机润滑油在世界上占据着主导地位，我国 技术规范制定也由最初参照俄罗斯（前苏联）技术 规范转变为向美军技术规范学习。但是我国要建立 具有自主特的航空润滑油质量规范评价体系，不仅要吸收国外特检测技术而且还要结合自身实 际。为提升航空推进系统,20世纪末期美国提出了 ATR计划和IHPTET计划^ ，为发展高性能的涡轮 风扇发动机，中国也于2015年提出了《中国制造 2025》13军用飞机战斗能力的提升离不开发动机 技术的提升，所以同时也应该加快航空发动机润滑 油的质量升级和通用化、标准化质量体系的建立。
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收稿日期:2020 - 06-17。
作者简介：徐占武，博士，教授级髙工，国务院政府津贴获得者，
2008年毕业于天津大学化工学院石油加工专业，主要研究方
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收稿日期:2020 -03 - 02_
作者简介：戴振华，硕士，工程师,2017年毕业于中国石油大学
(北京）化学工程专业，现从事润滑油生产技术管理工作。E-
mail：daizhenhua.ripp@sinopec
加工工艺