长航时无人机是执行战略/战役/侦查/搜救等任务的重要飞行器，续航时间在10小时以上，远高于有人飞机单次飞行时间。为实现无人机"全域全时复杂环境"使用要求，长航时无人机通常采用高效节能的涡轮喷气和涡轮风扇发动机，要求发动机具有良好的任务可靠性、燃油经济性、高空待机和机动能力。 长航时中高空无人机动力装置主要是由中国航发涡轮院研制生产的涡轮发动机，型号分别为黄龙和青城发动机，发动机配套主轴承要求在高温（250℃）、高速（45000rpm）、轻载等工况下使用，工业级精密轴承完全不能满足其使用需求，前期主轴承均为国外先进轴承企业生产研制的定制产品，其核心技术及关键技术参数对国内封锁，一旦供货渠道受阻，严重影响无人机装备生产交付，为形成装备的自主保障，提升国产航空发动机轴承研发能力，2008年中国航发涡轮院与哈轴签订轴承技术协议，承担200kgf推力级涡喷、500kgf推力级涡扇2型发动机的配套轴承研制任务，制定2011年科技进步计划（2011年度017号）。开展主轴承自主研制工作。 长航时无人机涡轮发动机具有转速高、载荷小，工况复杂的特点，针对该发动机自身的特点，对轴承产品的整体结构及性能提出了更高的要求，研制过程按照工况需求分析、产品设计、关键技术攻关、产品试制、试验验证五个阶段进行。结合公司航空轴承先进技术体系，识别出3型主轴承研制存在的主要技术攻关点，分别开展了轴承轻载打滑控制技术、三瓣波形滚道工艺及检测技术、高速条件小尺寸滚子偏摆特性分析与控制技术等攻关工作，并完成轴承的产品试制，通过试验器、发动机及飞行试飞等考核评价来验证轴承使用性能，满足发动机的使用要求，最终形成长航时无人机发动机用主轴承的批产研发能力。 C652710NKW1U(H)圆柱滚子轴承转速高达到38000rpm，dn值接近2百万mm.r/min，最小载荷仅有90N，工作载荷仅占额定动负荷的0.35%（正常载荷比为6%～15%），属于高速轻载工况，在产品研制过程中，高速轻载防打滑轴承非圆滚道预负荷定量分析与精准设计是本项目研究的关键。 针对C652710NKW1U(H)轴承外圈滚道设计为三瓣波形结构，外圈壁厚仅为1.85mm，为薄壁轴承范畴，针对其加工精度高（P4级）以及三瓣波滚道轮廓及等分性要求高，对三瓣波形预变形加工及波形轮廓精度控制为关键技术。 C652710NKW1U(H)、C652108NKW1U(H)短圆柱滚子轴承高速运转下滚动体动平衡特性对轴承性能影响巨大，滚动体动平衡控制成为高速轴承关键技术，而主要影响滚子动平衡的因素为滚子倒角加工精度。因此，在产品研制过程中，对于高精滚子的加工技术和保证滚动体精度达到应有的设计要求是本项目研究的关键。 相比国外而言，前期国内无人机涡轮发动机轴承一直以测绘仿制为主，对各性能参数的内涵理解不深入，技术储备匮乏，发展水平与国外差距大，难以实现自主保障。通过本项目轴承关键技术的研究，缩短了与国外轴承涡轮发动机轴承在设计、加工、检测等方面的技术差距，目前国产涡轮发动机轴承在满足发动机转速、载荷、寿命等技术指标的基础上，全面提升了产品的可靠性要求，使产品整体的性能与国外同类产品相接近，国产化主轴承在某发动机上成熟应用。 通过三瓣波形滚道轴承设计加工、高速球轴承保持架稳定性设计、小尺寸滚子动平衡控制等技术应用，大幅提升了国产产品的研制能力，填补了前期型号上应用空白，解决了型号在研制过程中的瓶颈问题，同时也打破了SKF、FAG、TIMKEN、NTN等公司对一些关键技术的掌控。

中国航发哈尔滨轴承有限公司

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