3.2. Испытания по определению параметров и характеристик гтд

Испытания проводятся только на специально подготовленном, метрологически аттестованном (имеющим аттестаты на все системы и паспорт) испытательном стенде. Стенд должен быть оснащен всеми системами, обеспечивающими замеры параметров и характеристик в соответствии с ТЗ на стенд, КД на двигатель и ведомостью измеряемых и контролируемых параметров. Параметры и характеристики двигателя контролируются и определяются в процессе испытания по оформленной методике, на основании которой формируется программное обеспечение ИВК (измерительно-вычислительного комплекса) стенда и технологический процесс испытания.

Порядок определения параметров и характеристик

(на примере двухкаскадного ДТРД):

- определение основных характеристик двигателя проводится при измерении дроссельных характеристик на режимах, назначенных на данное испытание с техническими условиями на испытания или программой испытания с учетом ограничений по T_r^*, частоте вращения и т.п.;

- установление режимов в ходе испытания выполняется по тяге;

- допуск на установление режима по тяге – δR=±1% от устанавливаемого значения тяги;

- назначается и обеспечивается в ходе испытания максимальная измеренная частота вращения ротора первого каскада компрессора низкого давления (КНД) на взлетном режиме – не более n_{КНД изм} = …об/мин;

- назначается и обеспечивается в ходе испытания максимальная измеренная частота вращения ротора второго каскада компрессора высокого давления (КВД) на взлетном режиме – не более n_{КНД изм} = …об/мин;

- назначается и контролируется в ходе испытания максимальная температура газа в критическом сечении соплового аппарата первой ступени высокого давления (ТВД) на максимальном взлетном режиме – не более Т^* _{Г СА} = …К;

- назначается и контролируется в ходе испытания максимальная температура газа за турбиной на взлетном режиме – не более t^*_ТНД = …ºС;

- назначается и контролируется в ходе испытания максимальное полное давление за КВД на взлетном режиме – не более p^*_КВД = …кПа;

- программа регулирования ВНА компрессора высокого давления назначается по Инструкции для данного двигателя с данной САУ;

- все отборы воздуха от двигателя при определении параметров и характеристик должны быть выключены;

- при определении характеристик, двигатель выводится на требуемый режим и производится замер параметров. Время выдержки перед замером не менее 3 мин;

- при определении характеристик следует руководствоваться требованиями нормативной и конструкторской документации на двигатель.

Обобщая изложенное выше можно сказать, что в ходе испытания измеряются параметры двигателя на конкретно заданных режимах (в регламентированных «контрольных точках») и затем по измеренным параметрам определяются характеристики двигателя.

Испытание.

Как правило, испытания проводятся по следующей методике:

- выполняется ложный запуск двигателя (раскрутка двигателя пусковым устройством с подачей топлива в основную камеру сгорания, но без включения зажигания). Контролируются: частота вращения ротора двигателя, давление подаваемого топлива, давление масла подаваемого к подшипниковым опорам двигателя, время выбега ротора при останове.

- выполняется наружный осмотр двигателя с целью выявления течей топлива и масла, а также других неисправностей;

- устраняются отмеченные несоответствия;

- выполняется холодная прокрутка двигателя (раскрутка двигателя до назначенной для этой операции частоты вращения пусковым устройством, но без подачи топлива в основную камеру сгорания);

- выполняется запуск двигателя с выходом на режим устойчивого малого газа и работа на этом режиме 3…5 минут. По истечении указанного времени двигатель останавливается;

- выполняется анализ результатов запуска (зарегистрированных параметров), качества работы стендового оборудования, качества работы ИВК;

- выполняется наружный осмотр двигателя, лопаток КНД и турбины, реактивного сопла (выходного устройства), проверяется уровень масла в маслобаке (при необходимости дозаправляется);

- выполняется запуск двигателя и проводится испытание с замером параметров в контрольных точках на режимах согласно Программы испытаний.

Регистрация и обработка параметров двигателя и параметров по газовоздушному тракту, по которым выполняется оценка характеристик двигателя проводится с применением автоматизированной системы обработки результатов испытания. Вывод результатов измерений и обработанной информации выполняется на табуляграмму с одновременной записью на диск ЭВМ входящей в состав ИВК. Выход оперативной информации в ходе испытания выполняется на мониторы ЭВМ, расположенные на пульте управления и на рабочих местах ведущих инженеров. После завершения испытания с выполнением измерений и регистрации параметров на назначенных режимах в контрольных точках, обработки полученных результатов по разработанным методам и программам, приведения замеренных параметров к стандартным условиям двигатель останавливается и выполняется определение характеристик двигателя с построением графического отображения характера их

протекания. Выполняется сравнительный анализ сходимости полученных характеристик с рассчетными.

Пpиведение паpаметpов к МСА выполняется в связи с тем, что от изменения атмосферных условий существенно зависят определяемые параметры двига-теля. Следовательно, для сравнения параметров рабочего процесса, получае-мых в ходе испытаний двигателя в разное время суток и года, необходима работа двигателя не только на одинаковых режимах, но и при одинаковых атмосферных условиях. Поэтому полученные при различных испытаниях характеристики двигателя сравнивают только при стандартных атмосферных условиях, то есть после выполнения их приведения к МСА (Международной Стандартной Атмосфере – температура Тн = 15С, давление Рн = 760 мм.рт.ст.).

Формулы приведения можно использовать не только для приведения параметров к стандартным условиям, но и для приведения параметров к любым другим условиям работы. В частности, с помощью формул приведения можно решить обратную задачу, заключающуюся в том, что если известны приведенные параметры, то можно определить параметры двигателя в произвольных условиях, например высотных.

Этим приемом часто пользуются для предварительной оценки высотно-скоростных характеристик двигателя.