7.3 Повреждения лопаток компрессора при попадании в него пп

ПП, попадающие в тракт двигателя, варьируются в широком диапазоне. Чаще всего, согласно статистике [7], по имеющемуся на лопатке повреждению ПП не может быть идентифицирован (48... 64% случаев).

Из определенных случаев выделяются следующие посторонние предметы: снег или лед, а также бетонная крошка с ВПП (от 5 до 15%). Вероятно, повреждения, наносимые ими, могут в какой-то степени быть идентифицированными.

Условно ПП разделяют на два класса: «мягкие тела» (soft body) и «твердые тела» (hard body). К первому классу относятся птицы, лед, вода, смола, ткань и т.д. Спектр «твердых тел.» более широк. Эго могут быть обрезки проволоки, куски обшивки, крепеж, инструменты, элементы обмундирования личного состава, элементы багажных сумок, кусочки бетона, гравий, гудрон, соль, банки, осколки бутылок и т.д.

После того как выявлено повреждение лопатки посторонним предметом его классифицируют по виду, измеряют геометрические параметры и фотографируют. По форме и виду повреждения можно разделить на пять основных групп приведенных в таблице 7.1.

Таблица 7.1 – Классификация попадания ПП

№	Название	Описание	Возможная причина повреждения	Пример
1	Вмятина	Повреждение со сферическим дном (обачно на входной/выходной кромке)	Тело со сферическими поверхностями

Таблица 7.1 – Продолжение

2	Забоина	Повреждение материала (обачно входной кромки) при котором имеется потеря материала	“Твердое тело” небольших размеров
3	Разрыв	Разделение материала лопатки путем разрыва	“Твердое тело” с высокой скоростью
4	Повреждение уголка	Повреждение при котором происходит закрутка или обрыв уголка	“Мягкое тело” при отгибе. “Твердое тело” при обрывах
5	Искажение формы	Деформация (всей или большей части пера) и отклонение от первоначальной формы	Повреждение у корня лопатки

Встречающаяся в публикациях разных лет эксплуатационная статистика по размерам и форме повреждений показывает схожие результаты. По данням [8] наиболее часто встречаются точечные забоины глубиной 1-3 мм 36,5...53% от общего числа повреждений в зависимости от исследуемого двигателя.

Имеются также данные о распределении радиусов забоин. Диапазон радиусов, измеренных в результате анализа эксплуатационных повреждений, составил 0,4...2,0 мм. Закон распределения - близкий к равномерному.

Рисунок 7.3 - Типичные формы повреждений:

А) эллептическая вмятина; б) эллептическая забоина; в) V-образная забоина

Статистические данные [4] по исследованию повреждений лопаток оптическими методами, показывают, что наибольший процент повреждений были получены при соударении ПП с входной кромкой лопатки под углами 30...60° к хорде профиля (рисунок 7.4).

Рисунок 7.4 – Схема направления движения ПП по анализу эксплуатационных повреждений

Итак, анализ исследований эксплуатационной статистики по повреждениям лопаток компрессора посторонними предметами показывает, что наиболее типичными являются повреждения в виде вмятины, разрыва и забоиньг с глубиной до 2,5 мм на входной кромке лопатки. Наиболее часто встречающийся угол соударения - 30...60° к хорде профиля.

Рисунок 7.5 - Основные виды повреждений лопаток компрессоров:

1- повреждение входной кромки в корневой части лопатки; 2- повреждение входной кромки лопатки; 3- повреждение входной кромки на периферии лопатки; 4- повреждение торца лопатки;

5- повреждение выходной кромки на периферии лопатки; 6- повреждение выходной кромки лопатки

Основные виды повреждений лопаток компрессоров при эксплуатации двигателей семейства Д-30 показаны на рисунке7.5. На рисунках 7.5 и 7.6 представлены распределение повреждений по длине лопатки вентилятора и первой ступени КВД двигателя ПС-90А соответственно.

Рисунок 7.6 - Распределение повреждений по длине лопатки вентилятора