- •Испытания и обеспечение надежности газотурбинных двигателей
- •Оглавление
- •1.1. Испытания как средство обеспечения надежности гтд.
- •1.2. Виды работ и программы по созданию надежных гтд.
- •1.3. Структура работ по обеспечению надежности гтд.
- •1.4. Испытания на надежность.
- •3. Объект испытания на надежность.
- •2.1. Режимы работы гтд
- •Реверсивные режимы работы
- •Неустановившиеся режимы работы гтд
- •2.2. Категории и виды испытаний гтд Категории испытаний Предварительные испытания гтд
- •Приемочные испытания гтд
- •Ведомственные испытания
- •Сертификационные испытания
- •Приемо-сдаточные испытания
- •Периодические испытания
- •Типовые испытания
- •Эксплуатационные испытания
- •По месту и условиям проведения испытаний
- •По определяемым характеристикам объекта
- •2.3.Этапы и виды работ при создании двигателей
- •Производство
- •2.4. Испытания проводимые на этапе нир
- •2.5. Испытания гтд проводимые на этапе окр
- •2.6. Испытания проводимые на этапе серийного производства
- •3.1. Правила испытаний и приемки гтд Общие положения
- •3.2. Испытания по определению параметров и характеристик гтд
- •3.3.Основные положения методики обработки резуль-татов испытаний и определения характеристик гтд
- •- Полное давление воздуха на входе в рмк, абсолютное
- •- Температура воздуха на входе в рмк
- •Применение методики обработки результатов испытаний для гтд
- •Значения функции давления насыщенного водяного пара по температуре
- •3.4. Основные положения методики приведения основных параметров гтд к стандартным атмосферным условиям
- •3.5. Испытания по определению и проверке прочност-ных характеристик гтд.
- •3.6. Испытания по определению ресурсных характеристик гтд
- •3.7. Специальные испытания гтд
- •Типы задач, решаемых при испытаниях двигателей.
- •4.1. Структура испытательной станции
- •4.2. Испытательные стенды, основные требования, схемы
- •Двигатель для испытаний
- •4.3. Летные испытания, типовые летные испытания, особенности и основные требования, летающие лаборатории
- •Типовые летные испытания гтд
- •4.4. Общие сведения и требования к летающим лабораториям.
- •5.1. Принципы подхода к подготовке программы испытаний гтд.
- •5.2. Особенности испытаний дтрд
- •5.3. Особенности испытаний трдф
- •5.4. Особенности испытаний гтд с реверсом тяги
- •5.5. Особенности испытаний гтд с отклоняемым векто- ром прямой тяги.
- •5.6. Особенности испытаний турбовальных и турбовинтовых гтд, эквивалентная мощность, требования к стендам.
- •5.7. Особенности испытаний пврд
- •6.1. Испытания компрессора (вентилятора)
- •6.2. Испытания основной камеры сгорания
- •6.3. Испытания турбины
- •6.4. Испытания систем автоматического управления (сау)
- •6.5. Исследования шума, генерируемого компрессором и соплом двигателя.
- •6.6. Испытания редукторов
- •6.7. Испытания стартеров
- •6.8. Испытания насосов и форсунок
- •6.9. Испытания топливорегулирующей аппаратуры
- •7.2. Обработка параметров, измеренных в процессе испытаний.
- •7.3. Общие сведения об измерениях и приборах для измерений
- •7.4. Измерение давлений
- •7.5. Приборы для измерения давлений
- •7.6. Измерение температур
- •7.7. Приборы для измерения температур
- •7.8. Измерение расхода топлива
- •7.9. Приборы для измерения расхода топлива
- •7.10. Измерение расхода воздуха
- •7.11. Измерение скорости потока жидкости и газа Определение величины скорости потока
- •7.12. Измерение крутящего момента.
- •7.13. Измерение частоты вращения
- •7.14. Измерение вибраций
- •7.15. Измерение напряжений в элементах гтд
- •7.16. Методы контроля состояния и обнаружения дефектов в ходе испытаний гтд
- •8.2. Измерительно-вычислительный комплекс (ивк)
1.1. Испытания как средство обеспечения надежности гтд.
Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность объекта (двигателя) выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.
Вместе с тем надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения объекта (двигателя) и условий его применения состоит из сочетаний свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости. Чаще под надежность ГТД подразумевают безотказность и долговечность двигателя.
Надежность является составной частью общего свойства объекта (двигателя) – качества, т. е. совокупности свойств изделия, обеспечивающих удовлетворение определенных потребностей в соответствии с назначением изделия. Среди этих свойств надежность занимает особое положение и связана с совокупностью появления повреждений и отказов изделия (двигателя), вызываемых изменением отдельных свойств.
Для обеспечения показателей надежности необходимо управлять процессом формирования, направленно воздействуя на его отдельные этапы и контролируя ход процесса. При этом вопросы управления начальным качеством и надежностью изделия, как свойством сохранять начальные показатели во времени, взаимосвязаны и образуют единую систему.
Высокое начальное качество изделия создает избыточность, запас надежности, поскольку возникают условия для длительного сохранения работоспособности изделия. Управление качеством продукции – это установление, обеспечение и поддержание необходимого качества продукции при ее разработке, производстве и эксплуатации или потреблении, осуществляемое путем систематического контроля качества и целенаправленного воздействия на условия и факторы, влияющие на качество продукции. Таким образом, управление качеством касается всех этапов создания и использования изделия. Управление качеством ведется на разных уровнях и в первую очередь на общегосударственном, когда создается система мероприятий по обеспечению качества и надежности выпускаемых изделий в масштабах страны и отдельных отраслей. Управление качеством в процессе проектирования и изготовления двигателей – гарантия обеспечения их высокой работоспособности при эксплуатации то есть надежности.
Создание высокоэффективных ГТД неизбежно связано с необходимостью поддержания рабочих режимов близи предельных границ устойчивости и прочности при оптимальном сочетании многих параметров. Сложность при этом состоит в необходимости обеспечения высокой эффективности и надежности ЛА в широком диапазоне изменения высот и скоростей полета, в том числе и при ухудшении эксплуатационных характеристик и отклонении фактических
режимов работы и условий работы от расчетных. Для этого приходится применять на ЛА специальные сложные автоматические устройства и системы для управления, регулирования, контроля и диагностики силовых установок.
1.2. Виды работ и программы по созданию надежных гтд.
I. Разработка изделия, включающая работы по следующим этапам:
1) техническое задание;
2) техническое предложение;
3) эскизный проект;
4) технический проект;
5) разработка рабочей документации для:
— опытного образца (партии);
— установочной партии;
— серийного производства.
II. Серийное производство, включающее следующие этапы:
1) подготовка производства;
2) производство;
3) сборка, испытания и отладка изделия.
III. Эксплуатация, включающая следующие этапы:
1) опытная эксплуатация;
2) типовая эксплуатация.
Задачи по обеспечению надежности решаются на всех стадиях создания изделий с применением комплексных программ, учитывающих требования обеспечения безопасности полетов, технического обслуживания и эффективной эксплуатации.
Разработка нового сложного изделия, каким является авиационный двигатель, осуществляется одновременно по двум направлениям. С одной стороны, производится выбор и обоснование принципиальной схемы изделия, обеспечивающей реализацию заданных требований, и, с другой — проводится подбор и анализ надежностных, технологических и эксплуатационных характеристик элементов, агрегатов и узлов, проверенных при применении серийных образцов изделий. Известно, что при создании новых изделий может использоваться до 50 и более процентов агрегатов и, узлов, выполненных по ранее разработанным конструктивно-технологическим схемам и апробированным в массовой эксплуатации. В связи с этим, большое значение имеет изучение опыта разработки и эксплуатации изделий-прототипов.
Все системы и узлы, участвующие в обеспечении безопасности полета ЛА или работы иного объекта, должны бесперебойно выполнять свои функции в течение заданного времени их работы; недопустим даже случайный перерыв в работе.
Взаимосвязь применяемых методов обеспечения и оценки надежности ГТД (см. курс «Надежность ГТД») привела к появлению специальных комплексных программ обеспечения надежности двигателей для каждого этапа их создания, в результате реализации которых обеспечивается заданная надежность, определяются требования к производству и эксплуатации двигателя.