孟天成 李朝宇 何懿峰

1 驻中国石化北京燕山分公司军事代表室

2 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院

航空工业是一个国家经济、技术水平和国防实力的重要体现。在近70年的发展中，我国的航空工业逐步形成了具备研制生产当代先进航空装备能力的高科技工业体系，极大地推进了我国国防工业现代化建设进程。尤其是近几年，更是研发出很多达到世界领先水平的航空产品，很大程度上提升了我国的国防实力。随着我国航空工业的快速发展和现代化战争的需要，航空用脂条件越来越苛刻，要求航空润滑脂具有优异的高低温性能、机械安定性、氧化安定性、极压抗磨性、橡胶相容性和轴承寿命等性能。目前航空润滑脂的发展以多功能、通用型为主。鉴于这种情况，不断合并更新航空润滑脂产品标准规范并研制相应的润滑脂就显得至关重要。

本文介绍了美军标MIL-PRF-81322 的发展历程，以及为适应航空工业快速发展提出的指标更为全面的MIL-PRF-32014A、SAE AMS 3058 标准规范的特点和指标要求，并介绍了符合MIL-PRF-81322G 要求的MobilGrease 28、AeroShell Grease 22 润滑脂产品；同时介绍了国内航空宽温通用润滑脂标准和产品的发展情况，对比了国内外标准的指标和产品性能差异，对今后航空宽温通用润滑脂的标准的制定与产品研发提出了建议。

姚智勤、赵海峰等[1,2]总结了美军标MIL-PRF-81322从A版到F版的变化，为我国航空宽温润滑脂技术规范以及产品的发展提供了借鉴。周群[3]从民用航空润滑脂的角度，提出了对国产航空润滑脂质量管理体系建设的要求及润滑脂的发展方向。本文在总结美军标MILPRF-81322由A版到F版发展演变的基础上，增加了对目前最新版MIL-PRF-81322G的说明以及为适应航空工业发展制定的更为严苛的MIL-PRF-32014、SAE AMS 3058标准规范的分析，同时，与国内的航空宽温通用润滑脂标准GJB 2661相对比，结合部分国内外航空宽温通用润滑脂产品的性能差异，为我国航空宽温通用润滑脂今后的发展提供借鉴。

国外的发展

国外航空宽温通用润滑脂规范

美国航空工业的发展开始于“一战”期间。其中航空润滑脂按照应用分为机械润滑脂、机件仪表润滑脂、防护与密封润滑脂等。经过多年的合并与发展后，形成了包括MIL-PRF-81322航空宽温通用润滑脂在内的多个技术规范，构成了现阶段较完整的航空润滑脂标准规范体系，为其军用、民用航空工业的有序发展提供了保障。MIL-PRF-81322全称为《宽温度通用航空润滑脂》，主要以MIL-G-3545、MIL-G-25760以及MIL-G-7711标准规范为参考制定。由于其适应温度范围宽，工作温度范围为-54～177 ℃，综合性能优异，通用性强，是一个被广泛应用于飞机机轮轴承、抗磨轴承、齿轮箱轴承及滑动轴承等的润滑脂产品。随着飞行应用要求和分析评定技术的不断更新，MIL-PRF-81322技术规范共进行了7次换版，形成了目前2005年版本的MIL-PRF-81322G航空宽温通用润滑脂规范[4～6]。

1965年 9月，MIL-G-81322航空宽温通用润滑脂的技术规范发 布。1971年，MIL-G-81322规范换版为MIL-G-81322A，在MIL-G-81322的基础上，为保证规范要求润滑脂的通用性，针对飞机齿轮传动机构运行工况要求，MILG-81322A规范增加了齿轮磨损试验，同时将滴点由≥260 ℃改为≥ 232 ℃。

1973年3月换版为MIL-G-81322B，增加了机械杂质和Falex环块振动试验的评定指标，同时，延长工作作锥入度的评定指标由≤375（0.1 mm）更改为≤350（0.1 mm），缩小了指标范围，评定更为严格。

1978年换版为MIL-G-81322C。氧化安定性试验中，在B版的500 h氧化安定性的基础上，又增加了100 h时的评定指标，试验项目进一步得到完善，同时，对橡胶溶胀性、油品的兼容性要求也进一步提高。

1982年换版为MIL-G-81322D。由于铜片腐蚀与防腐蚀性分析评定方法的更新，规范中将铜片腐蚀与防腐蚀性的评定由肉眼观察颜色的变化改为用标准色板进行评级，增加了理论依据与可信度。同时，Falex环块振动试验的评定指标中，增加了磨痕宽度的测试，取消了摩擦磨损与摩擦氧化试验，并一直沿用。

1992年1月换版为MIL-G-81322E。E版将部分指标分为A、B两种等级，其中A等级的技术指标与D版要求基本相同，B等级在锥入度以及贮存安定性方面的要求则更为严格。

走过丽水桥，麦小秋忽然想吐，身体的深处像藏着一片大海，接着又是一阵排山倒海的涌动。可翻卷的潮气又被坝头堵住了，丝丝缕缕吐出的像从泉眼里挤出的一股细流，弓在桥栏上的臀部落上一片淡黄的灯晕。她就在这一刻看见了一条老沧河，视线里掠过一群白色的河鸟，闭上眼，竟听见了老沧河的流动。麦小秋知道，自己这是想家了。

1998年7月换版为MIL-PRF-81322F。F版中不再将指标分为A、B两个等级去评定，而是按照稠度等级将指标分为1号脂和2号脂两种，其中两种脂的抗磨性能指标均提高为≤0.8 mm，1号脂的极压性能指标范围扩大，变更为≤353 N，2号脂不变，2号脂的钢网分油性能指标的范围变为2.0%～8.0%，同时，1号脂不做轴承寿命试验。另外，从F版开始，都删除了齿轮磨损评定指标的内容。

2005年1月换版为MIL-PRF-81322G。 该规范又将1号脂与2号脂的指标合并，除稠度范围指标改为265～320（0.1 mm），其他指标均与F版2号脂指标相同。MILPRF-81322G规范的演变过程列于表1。

MIL-PRF-81322G规范制定的润滑脂能很好地满足航空设备的使用需要，但随着飞机的使用工况越来越严苛，在防锈性、抗磨性和防水性等方面存在不足，该类润滑脂固有的吸水特性，对添加剂感受性较差，难以通过添加剂技术来改善润滑脂性能的缺陷。1997年9月29日发布的MIL-PRF-32014《飞机及设备用润滑脂》[7]技术规范增加了含水条件下的防腐蚀性与轴承寿命的试验，着重研究含水条件对润滑脂性能的影响。2006年9月12日换版为MIL-PRF-32014A。2008年 8月，SAE Aerospace制定的SAE AMS 3058 航空航天材料规范在防护性能、安定性、抗水淋性、抗磨性能和极压性能等方面有着更为严苛的要求，2013年3月，该规范做了再次认证。在SAE AMS 3058标准规范中，增加了含10 %水的锥入度、剪切安定性、低温转矩等试验项目[8]。SAE AMS 3058标准更多是针对润滑脂的实际使用工况，在恶劣天气和其他水暴露条件下保持良好的润滑性能，因此在指标中增加了含水条件对润滑脂的影响。MIL-PRF-32014A以及SAE AMS 3058规范要求见表2。

表1 MIL-PRF-81322G规范演变过程

表1 MIL-PRF-81322G规范演变过程

国外航空宽温通用润滑脂产品

国外航空宽温润滑脂产品中，AeroShell Grease 22、Nyco 22、MobilGrease 28等均满足MILPRF-81322G 规范要求[9，10]。

MobilGrease 28是埃克森美孚公司研发的航空宽温通用润滑脂产品，使用温度范围为-54 ℃ ～177 ℃。该润滑脂通过膨润土稠化聚α-烯烃合成基础油，稠度介于NLGI 1与2之间，拥有超过300 ℃的高滴点值，在高温下具有良好的稳定性。MobilGrease 28主要用于军用和民用飞机上的起落架组件、控制系统和执行器、密封轴承电机、振动轴承和直升机转子轴承等，符合美国军用规范MIL-PRF-81322G规范要求。

AeroShell Grease 22是壳牌公司研发的多用途宽温通用润滑脂，具有优异的抗氧化性、耐腐蚀性、抗磨和极压性能。有效工作温度范围为-65 ℃～204 ℃。适用于轴承负荷高、转速高、工作温度范围宽等工况。其广泛应用于飞机机轮轴承、控制系统、执行器、直升机转子轴承、仪表、起落架等。

MobilGrease 28以及AeroShellGrease 22的性能指标对比见表3。

表2 MIL-PRF-32014A以及SAE AMS 3058规范

表2 MIL-PRF-32014A以及SAE AMS 3058规范

国内的发展

国内航空宽温通用润滑脂规范

20世纪80年代后期，参照美国军用标准，结合我国实际情况，制订了符合我国军用航空要求的润滑脂标准。

GJB 2661—96《飞机宽温度通用润滑脂规范》参照采用美国军用规范MIL-PRF-81322D 1982制定。本规范与MIL-PRF-81322D的主要差异是由于国内无摆动试验机而暂未列入摆动检验项目。GJB 2661A—2008是 对 GJB 2661—1996的更新修订[11，12]，主要有以下变化：

◇增加了Falex环块振荡试验，磨痕宽度不大于6.35 mm；

◇工作锥入度由“265～320（0.1 mm）” 修 改 为“265～295（0.1 mm）”；

◇钢网分油量由“不大于10.0 %”修改为“2.0 %～8.0 %”；

◇极压性能（四球机法）综合磨损值ZMZ由“不小于294 N”修改为“不小于353 N”；

◇抗磨性能（四球机法）磨痕直径由“不大于1.30 mm”修改为“不大于0.8 mm”；

◇蒸发损失由“不大于12.0 %”修改为“不大于10.0 %”；

◇取消了齿轮磨损试验。

相比较于MIL-PRF-81322G，GJB 2661A—2008的工作锥入度的指标范围制定得更窄，极压性能综合磨损值ZMZ采用MIL-PRF-81322F版中1 号脂的指标，更加严苛，其他指标则无改变。GJB 2661—96以 及 GJB 2661A—2008与MIL-PRF-81322G版的质量指标对比见表4。

GJB 2661A—2008标准规范与 MIL-PRF-32014A、SAE AMS 3058相比，在性能指标方面各有侧重，GJB 2661A—2008在常规性指标，如滴点、氧化安定性等方面要更加严苛，MIL-PRF-32014A标准规范涉及的滴点，氧化安定性等指标范围较宽，但增加了轮毂轴承寿命以及高湿度储存后轴承寿命等特定条件的试验；SAE AMS 3058还增加了含水条件下锥入度、剪切安定性与低温转矩等性能指标。通过比较，国内航空宽温通用润滑脂标准规范除了严格规范常规性指标外，还应结合航空润滑脂的使用工况，增加更为全面的试验项目，以适应我国航空工业的快速发展。

国内航空宽温通用润滑脂产品

20世纪70、80年代，国产航空润滑脂标准规范以美国军用规范为参考，先后研究制定了符合我国国情的润滑脂规范及产品。航空宽温通用润滑脂产品目前主要有7256航空宽温润滑脂、7014宽温航空润滑脂等。7256航空宽温润滑脂使用的标准为GJB 2661—96，7014宽温航空润滑脂所用标准为GJB 694—89[13]， GJB 2661—96 与GJB 694—89的质量指标对比见表5。

7014宽温航空润滑脂使用温度范围为-60 ℃～200 ℃，主要用于飞机平尾大轴轴承、起落架系统、机轮系统以及航空电机等；7256航空宽温润滑脂适用于工作温度-54 ℃～177 ℃的直升机尾传动轴支撑轴承、飞机机轮轴承及其他附件等部位。目前，石科院新研制的7266航空宽温通用润滑脂已经通过性能测试，该产品满足最新的MIL-PRF-81322G版规范要求。随着我国航空工业体系的不断完善，国内航空宽温通用润滑脂产品的性能得到较大提高和改善，与国外AeroShell Grease 22、MobilGrease 28相 比较，性能相当，但是由于国内外航空宽温润滑脂标准规范的更新，需要我们研制出与之相配套的更高性能的润滑脂亦或是增加现有润滑脂产品的性能指标以适应现代航空工业的发展需要。

表3 MobilGrease 28以及AeroShell Grease 22性能指标

表4 GJB 2661—96、GJB 2661A—2008与MIL-PRF-81322G的质量指标对比

表4 GJB 2661—96、GJB 2661A—2008与MIL-PRF-81322G的质量指标对比

表5 GJB 2661—96与GJB 694—89质量指标对比

展望

针对航空用脂使用条件的日益苛刻，航空宽温通用润滑脂产品在抗磨、抗水淋流失、防腐蚀与低温性能等方面都有待于提高。我国航空宽温通用润滑脂标准规范与MILPRF-81322系列标准规范、MILPRF-32014A与SAE AMS 3058等标准规范相比，GJB 2661A—2008与MIL-PRF-81322G指标相当，MIL-PRF-32014A主要增加了含水条件下防腐蚀性、轮毂轴承寿命以及高湿度储存后轴承寿命等特定条件的试验，SAE AMS 3058增加了含10 %水情况下锥入度、剪切安定性、低温转矩的测试，提高了极压性能指标要求和水淋流失量的指标范围，提出了动态防锈（3%NaCl）要求。因此，制定指标更加全面的标准规范与研发出与之配套的航空宽温通用润滑脂产品，如良好的抗水性能、优异的防腐蚀与低温性能，使航空设备能适应更恶劣的气候与飞行条件，不仅可以提高产品的安全可靠性和使用寿命，同时有利于航空装备与技术的不断完善。