飞机发动机在地面上是如何进行测试的？对安置在地表起固定作用的设施会造成怎样的影响？第1页

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我就知道这照片有能用上的一天，这题居然没有给我推送

地面也有不同的测试台，图一、图二分别是汉莎和达美的。发动机测试台在一个坚固的建筑里，达美的航发工程师说这是整个亚特兰大最坚固的建筑，要是地震了，躲在这里最安全了。

图3是MTU航发汉诺威的测试台建筑卫星照片。进气是从天上抽，然后经过90度的弯折，这时候会有乱流，然后经过一个整流室，让空气冷静一下，重新变得均匀再进入测试室。发动机排出的气也是经过90度的弯折向天上排出去，这气流还是挺猛的，所以这一片都划出来是低空禁飞区，要是开个塞斯纳172被GE90全推力从下头吹，想想就很刺激啊！

这是室内的，主要是性能测试，比如发动机出厂（制造厂和修理厂）测试，数据有没有到设计标准。或者是来接受维护保养的发动机上台子跑一下来判断是哪里有问题，什么地方磨损严重需要拆开检查更换零件，什么地方还好可以等下次维护保养再拆。不同位置的磨损当然都会降低推力提高油耗，压气机喘震裕度降低等等。但是如何判断是哪里最严重？这是一家航发厂的核心技术。如果整机全拆成一个个零件检查再装配是更彻底，但是这成本肯定太高了，一台航发毕竟要一千到几千万美元表价，在厂子里放一天就是很大的资金成本。

当然还有室外的测试。

航发的室内测试主要是性能，相对于室外测试更温柔。有一些暴力的实验，比如模拟鸟击，吞水吞冰，极寒启动，风扇断裂后外壳的包容性等等都要在室外实验验证。这是发动机型号的适航性认证需要做的实验，或者说是适航证要求，不做这个不让上天。像破坏性实验也几乎只能做一次，要是上台子试验了一下给炸的稀碎，改设计改材料再造一台试验机再上台测，会产生巨大的资金压力。就算没有任何资金压力，这机子估计也是赶不上配套飞机的首飞了，更别提改了设计以后对整机性能的影响。机子性能在立项开始研发时候都是公司签合同承诺的，达不到就赔违约金吧。（绝对是操着卖白粉的心，挣着卖白菜的钱）

讲个故事吧，我有一次看到一个极寒启动受伤的涡扇发动机齿轮箱内液压泵，发动机手册最低启动温度零下30度，那台是零下33度启动，齿轮箱外壳是铝的，齿轮是钢的，热障率不一样，外壳缩的比齿轮多的超过容忍范围，发动机转起来以后钢齿轮咬进铝外壳，驱动轴上预开的槽生效让轴扭断了，发动机继续运行，但是这台就不能提供液压了。当然液压系统还有冗余，别的系统顶上，最后没出事。

涡扇发动机的齿轮箱，提供电力和液压等动力，被高压轴驱动

出事的那个液压泵结构

要顶住别跑，不是很难吧，架子做结实点，跟地面搞牢靠了，发动机推力最大也就几十吨嘛。

火箭发动机的测试台就更有意思了。

火箭发动机动辄上百吨，甚至几百吨的推力，要是上层建筑没搞牢靠，就给顶飞了。

上层火箭发动机的真空测试台当然长得跟这个完全不一样了，这是一级火箭的，在地面上大气层内点火的。喷那么多水一个是为了吸收火箭发动机排出气的能量，还一个是吸收声学震动，降低噪音。氢氧火箭燃烧室功率巨大，这暴躁的能量必须得被暴力的吸收。阿丽亚娜5号的主火箭火神2，燃烧室平均每一方米的功率为85G瓦，SSME要高出更多因为燃烧室压力大（火神2燃烧室压力117个大气压，而SSME有189个大气压因为它采用了分级燃烧，而不是火神2的燃气发生器循环）。相比之下我们城市旁边管我们这一片电力供应的电厂发电功率只有2G瓦，它旁边就是个露天煤矿，我还在这煤场上面开过几圈飞机。虽然拿化学能释放功率和发电功率比不公平，但是可以给人一个直观的概念，火箭发动机有多大的能量。（以及新款大众高尔夫的1.6自吸发动机81千瓦功率，85G瓦是这个数字的超过一百万倍）

黄色的是露天煤矿，红框里是电厂，我们这煤的质量很差啊，不过幸好空气还凑合

2G瓦发电功率的电厂

离子发动机的测试台是需要真空的，下面上了一张图。关于这种发动机的原理，我写了一大篇文章，过几天等在杂志上刊发以后在知乎再发出来。

所有的发动机测试台里我觉得最神奇的是上层火箭发动机的真空测试台，就算人可以做一个真空的环境来测试它。比如阿丽亚娜5号的二级火箭发动机Vinci，真空18吨推力，这玩意每秒烧掉和喷出33.7公斤的氧气和5.8公斤氢气。再大的真空舱也秒秒钟给你喷的不真空了啊，这类测试台利用超音速流体动力学，拿流体隔绝出了一块真空环境。不得不说，工程师的脑洞也很大啊！

下面有个前天（2018年2月1日）NASA测试SLS主发RS-25（来自航天飞机的主发SSME）的视频，声音很大，看之前记得调好音量。推力200吨左右（取决于高度或者说环境压力）

https://www.zhihu.com/video/943178723432869888

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