中美Ⅰ型航空润滑油GJB135A与MIL-PRF-7808L对比分析

孙元宝，邱贞慧

(空军勤务学院航空油料物资系 ， 江苏 徐州 221000)

中美Ⅰ型航空润滑油GJB135A与MIL-PRF-7808L对比分析

孙元宝，邱贞慧

(空军勤务学院航空油料物资系 ， 江苏 徐州 221000)

研究了我国Ⅰ型航空润滑油GJB135A-98与美军MIL-L-7808L之间的联系与区别，对两者之间的主要性能指标进行了详细分析，指出了两者之间差异性的主要原因，对探索两种不同标准油品在应急情况下的代用研究具有重要的意义。

航空润滑油；对比；分析

随着现代航空涡轮发动机技术的不断发展，作为润滑、保护、降温等主要功能载体，航空涡轮发动机润滑油也在不断地发展进步。美军在1951年制订了MIL-L-7808规格[1]，该规格以双酯为基础油，即I型合成油，使用温度范围为-54-175℃，该航空润滑油性能稳定可靠，由具有较高热稳定性的双酯与抗氧剂、极压抗磨剂、腐蚀抑制剂等添加剂调配而成，广泛应用于军用和民用航空涡轮发动机润滑系统，目前已经发展到MIL-PRF-7808L规格。我国在参考美国军用标准的基础上，颁布了GJB 135系列[2]合成航空润滑油规范，其中，4109号合成航空润滑油就是该规范中的典型代表油品。这两种航空润滑油规格之间存在着很大的联系，但由于国情与装备情况的差别，在部分指标上还在一定的差异[3]。

1 美国军用标准MIL-PRF-7808L的发展

美军的航空油料标准目前主要可分为为性能规范(PRF，performance)和详细规范(DTL，Detail)两大类，性能规范是美军国防部在1994年6月开始实施的美军标改革中推出的一种规范，如MIL-PRF-7808L(合成基航空涡轮发动机润滑油)；详细规范与性能规范相对应的，其定义是设计要求，即产品如何制作的规范，如MIL-DTL-5624(航空涡轮喷气燃料)[4-5]。在我国航空油料产品的标准中，往往会大量参考西方各类规范与标准。

MIL-L-7808系列规格润滑油具有较高热稳定性的双酯(后又调整为多元醇酯)与抗氧剂、极压抗磨剂、腐蚀抑制剂等添加剂调配而成[6]。以后航空燃气涡轮向高速方向发展，燃烧室温度升高，对航空润滑油的氧化安定性提出更高要求，1982年颁布的MIL-L-7808 J把润滑油的性能提高了一步，具体是把200℃的氧化试验时间从48 h增加到96 h，基础油也由双酯改为多元醇酯。1994年公布的MIL-L-7808L规格包含3 mm2/s和4 mm2/s两个等级，该规格1997年升级为MIL -PRF-7808 L，该标准取代了MIL-PRF-7808K，其中的油品分为3级油和4级油两类，3级油主要用于大多数应用场合，4级油应用于需要高粘度和高的热安定性时。

2 GJB135A的发展

GJB 135A《合成航空润滑油规范》是我国于1998年7月发布，1999年1月1日开始实施的一种合成航空润滑油规范，其前身是GJB 135-86《4109号合成航空润滑油》。该规范参考了美军军用标准规范MIL-L-7808《航空涡轮发动机用合成润滑油》，涵盖了L型和H型两种产品类别。L型相当于美国军用规范MIL-PRF-7808Lk 3级油的水平；H型相当于美军军用规范MIL-L-7808H的水平。该规范油品的主要代表为4109号合成航空润滑油，该油由中石化一坪化工厂生产，目前广泛应用于我国的部分型号飞机的润滑系统中，属于I型低粘度油，短期使用可达到200℃，具有较好的热氧化安定性、良好的高低温性能和良好的热安定性[7]。

3 美军标MIL-PRF-7808L与GJB135A-98对比分析

我国GJB135A-98与美军MIL-PRF-7808L规范之间是修改采用关系，其中我国军标中的L型油规范与美军规范中3级油十分类似，两者之间在大部分指标上都相同，但由于两国之间发动机技术的差异，导致部分指标也存在一定差异。

3.1 微量元素含量

美军规范MIL-PRF-7808L中3级油规范中共提出了包括铝、铁、铬等10项金属元素含量分析要求，在我国GJB135A-98中全部采用，在金属元素含量要求中，9项完全相同(表征量值的单位不同)，但在锡金属含量中，美军规范为不大于11 μg/g，我国标准中则要求不大于4μg/g，原因于测试手段不同。根据我国国情，锡含量测定建议用石墨炉原子吸收法；而美军则要求用原子发射光谱(A/E 35U或-3 FAS-2C)测定，且明确指出：在用其他方法测量时，锡含量不得大于4 μg/g，与我国标准相同。

3.2 固体颗粒杂质

GJB135A-98中L型油品要求检测颗粒污染时通过 0.45μm和3μm滤膜，含量不大于5.0mg/L，与美军标相比，仅多了0.45μm滤膜要求，其他完全相同。

3.3 中和值

中和值均为0.3mgKOH/g，但美军标用酸值表示，我军用中和值表示，并把pH值为11时作为滴定终点。

3.4 运动粘度

在100℃与40℃时运动粘度时要求相同，均为不小于3mm2/s和11.5mm2/s；在-51℃时运动粘度测定时，美军标则分别要求在35 min、3h、72h时均不大于1700mm2/s，但我国标准中则将此要求单列为低温稳定性指标，量值要求相同。

3.5 闪点

均要求测定开口闪点，规定值均为不小于210℃。

3.6 蒸发损失

均要求在205±1℃时测定，指标要求不大于30%(m/m)。

3.7 泡沫性能(静态)

在泡沫性能(静态)要求方面，都要求测定泡沫体积和泡沫破灭时间，GJB 135A-98要求量值为测定，无限制值要求；美军标要求为不大于100mL和60s，两者存在较明显差异，表明在抗泡性指标上国内要求较为宽松。

3.8 铅腐蚀

铅腐蚀方面，GJB 135A-98要求在163℃，1h条件下不大于0.9mg/cm2，美军标测定条件要求相同，但其限制值换算后为0.93mg/cm2，两者非常相近，我军要求略微严格一些。

3.9 232℃时腐蚀实验

232℃时腐蚀实验要求测定银腐蚀和青铜腐蚀。银腐蚀实验要求完全相同，均为不大于±0.45mg/cm2，只是在表征的单位方式不同；青铜实验我国要求为T2铜片，美军标要求为用硅青铜(SAE-AM 4616)代替铜，两者存在一定的差异。

3.10 腐蚀与氧化安定性

GJB175A-98中对腐蚀和氧化安定性做了比较严格的要求，一是要求在175℃，96h条件下，40℃运动粘度变化(%)在5～15之间；中和值变化不大于2.0 mgKOH/g；此外还对1号银片、铜片、LY12硬铝合金片、15号低碳钢片、MB2镁片、M-50钢片、Tc-4(或Tc-5)号钛片等金属片氧化质量变化均做出了相应规定。二是在200℃，96h条件下，对油品40℃的运动粘度变化(%)在5～25之间；中和值变化不大于4.0 mgKOH/g；对金属片质量变化，除了MB2镁片要求由±0.2调整为±0.4之外，其他无变化。美军在腐蚀和氧化安定性方面也要求进行相同条件下的金属片实验，3级油中要求进行铝、银、铁等7项金属片实验，限制值与我军类似；美军标MIL-PRF-7808L还要求进行232℃的腐蚀试验，油品运动粘度变化不大于5%，总酸值变化不大于6.0 mgKOH/g；金属片质量变化不大于4.0mg/cm2。总体来看，美军在腐蚀性方面与我国标准存在一定差异，主要是测量时的温度美军标准要远高于我国标准，表明美军更加看重油品的高温氧化安定性。

3.11 橡胶相容性试验

我国标准中对丁腈胶(NBR-H)在70℃，168h条件下体积变化限制为12%～35%；氟橡胶(FKM)在175℃，72h下条件下体积变化限制为2%～25%，并对氟橡胶的拉伸强度、扯断伸长率变化、硬度变化也限定了最高值。美军标与我军在橡胶相容性方面要求基本相同，但是多了一项氟硅橡胶试验，由于我国装备中未有采用类似材料，故未采用，标准中也予以了明确。

3.12 贮存(安定性)试验

我国标准中规定了贮存实验要进行加速贮存稳定性和长期贮存稳定性测试。加速贮存稳定性测试要求油品在一定温度下经过高温变化后，经48h和168h老化后油样的铅腐蚀值不大于一定的数值；长期贮存稳定性测试要求油品在-40～60℃之间贮存三年，要求贮存期满的油品除相容性试验外，发动机试验(100h)和加速贮存实验，以及铅腐蚀值不超过230g/m2外，应满足规范中的其他所有要求。美军标中则在检验环节中分别对加速贮存和长期贮存进行了补充说明，试验条件要求及腐蚀值要求与我国标准相同，两者之间存在较好的一致性。

3.13 相容性试验

相容性试验旨在检验油品与其他相似油品之间混合后的性能，要求不混浊，沉淀物的含量控制在一定范围内。从标准内容上来看，在相容性试验标准要求上我国与美军的要求相同，限定值的要求也一样，但由于我国与美军之间油品之间生产和性能的差异，要求进行混合的油品种类不一样。我国标准要求与符合GJB 135、GJB 1263和GJB 2377的油品进行混合试验；美军标准要求与符合MIL-PRF-7808(飞机涡轮发动机润滑油)、MIL-PRF-23699(合成基飞机涡轮发动机润滑油)、MIL-C-8188(合成基飞机燃气涡轮发动机防腐油)的油品进行混合试验。总的来说，由于我国修改采用了美军的MIL-PRF-7808L标准，因此我国GJB135A-98标准中的L型油品与MIL-PRF-7808L中的3级油的要求基本一致，除了以上的分析外，两者之间还存在以下区别：

一是根据国内情况，我国标准中未列出轴承沉积试验、齿轮承载能力试验、动态泡沫试验、沉积试验等四个项目；

二是发动机试验根据国情采用国内发动机；

三是橡胶试验中未列出氟硅橡胶；

四是相容性试验采用的油品均为国内油品；

五是运动粘度项目中，增殖-51℃指标；

六是泡沫特性(静态)在我国标准中暂定为测定。

4 航空涡轮发动机润滑油的发展方向

随着现代飞机技术的不断发展，飞行速度越来越快，机动性也大大增加，航空发动机的输出功率也在不断地增大。总的来说，未来航空发动机润滑油是向高热安定性的方向发展，从这一点来看，GJB135A系列航空发动机润滑油已经不能很好地适应现代飞机发动机的需要，新研制的酯类油品甚至非酯类油品已经表现出了更好的润滑与保护性能。但仅从标准的采用程度来看，我国GJB135A与美军MIL-PRF-7808L之间的关联性很强，两者之间存在很强的替代使用可行性，研究两者之间的联系与区别，对于国内飞机在国外执行任务时的航空油料保障工作具有重要的现实意义。

[1] 美军军用标准. MIL-PRF-7808L, 飞机涡轮发动机合成润滑油[S].[出版地不祥]：[出版社不祥], 1997.

[2] 中国人民解放军总装备部. GJB 135A-98, 合成航空润滑油规范[S].[出版地不祥]：[出版社不祥], 1998.

[3] 张丙伍,孙丁伟，等. 航空润滑油规格发展概述[J]. 润滑油, 2010, 25(5):1-4.

[4] 朱旭斌. 美军标性能规范浅析[J]. 航天标准化,2012(01):9-11.

[5] 王 平. 燃气涡轮航空发动机与发动机油规格[J]. 润滑油, 2009,24(4):5-11.

[6] 宋兰琪,陈立波. 合成航空润滑油使用寿命研究[J]. 石油商技, 2011(3):87-89.

[7] 王贻全,梁宇翔. 多元醇酯基础油性能-结构关系研究及在航空润滑油中的发展概述[J]. 润滑油,2014,29(3):33-38.

ComparativeAnalysisofTypeⅠAviationEngineOilAccordwithStandardsofGJB135AandMIL-PRF-7808L

SunYuanbao,QiuZhenhui

(Air Force Logistics College, Aviation Oil and Material Department, Xuzhou 221000, China)

Researched on the typeⅠaviation engine oil accord with the standards of GJB 135A and MIL-PRF-7808L, the differences and relations between in the two standards were discussed amply, and the results can be very important in the applied fields to substitute one oil for another.

aviation engine oil; comparative; analysis

2017-07-04

孙元宝，山东烟台人，副教授，主要从事航空油料技术研究。

TE626.3+4

A

1008-021X(2017)18-0082-02

(本文文献格式孙元宝，邱贞慧.中美Ⅰ型航空润滑油GJB135A与MIL-PRF-7808L对比分析[J].山东化工，2017，46(18)：82-83.)