- •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)
5.2. Особенности испытаний дтрд
ДТРД – двигатели, как правило, двух или трехкаскадной конструкции. Одним из основных параметров, характеризующих работу многокаскадного компрессора, является «скольжение» роторов – отношение частот вращения соседних роторов. Требуемую величину «скольжения» на контрольном режиме получают либо изменением потребляемой мощности компрессора высокого давления (регулированием угла установки лопаток направляющего аппарата), либо перераспределением теплоперепадов между турбинами каскадов (за счет изменения площади соплового аппарата турбины каскада низкого давления). Этими же способами изменения частоты вращения роторов пользуются при проведении испытаний каждого ротора с превышением максимальной рабочей частоты вращения (гл. 2, ß 4).
У ДТРД обычно измеряют суммарный расход воздуха через двигатель, так как раздельное измерение расходов воздуха через первый и второй контур конструктивно затруднено. Лемнискатный насадок внутреннего контура затеняет вход во второй контур, изменяет характеристики газового тракта, а следовательно, и всего двигателя в целом. Для определения средней массовой температуры газа перед турбиной необходимо совместно решать уравнение теплового баланса и уравнение расхода через минимальное сечение соплового аппарата.
Испытания ДТРД в земных статических условиях во многом обесцениваются тем, что при этих испытаниях перепад давления в соплах внутреннего и наружного контуров существенно докритический. Следовательно, и вентилятор, и турбина вентилятора испытываются в режимах, не соответствующих полетным. Для увеличения перепада давления на реактивных соплах могут быть применены установки с наддувом на входе в двигатель ТБК. Однако они требуют очень больших расходов воздуха (особенно для ДТРД с большой степенью двухконтурности), подача которого становится сложной технической задачей. Может быть применена установка, в которой поток воздуха на выходе из второго и частично первого контуров испытуемого ДТРД направляется на вход этот же двигатель. На выходе из испытуемого ДТРД устанавливается устройство, позволяющее подмешивать к струе второго контура атмосферный воздух и горячие газы первого контура. Температуру подаваемого воздуха изменяют за счет подмешивания различного количества горячих газов, а давление – перепуском части смеси в атмосферу. При наличии сравнительно небольшого дополнительного источника воздуха возможности установки по наддуву могут быть существенно расширены.
Для имитации полетных условий работы ДТРД можно также пррименять расширяющиеся насадки, устанавливаемые на срезе реактивного сопла. Однако требуемые, как правило, различные перепады давления на соплах внешнего и внутреннего контуров невозможно достичь одним насадком. Необходимо применять два насадка с независимым регулированием перепада давления в каждом из них. Это может быть получено, например, применением окон с дросселем для подсоса воздуха из атмосферы в сопле внешнего контура и передвижного поджимающего конуса на выходе из сопла внутреннего контура.
Для ДТРД большой степени двухконтурности измеряемая на СИУ сила тяги зависит от потерь, связанных с обтеканием потоков второго контура, элементов двигателя и пилона, на котором двигатель крепится к самолету. В полете сопротивление интерференции капота второго контура с элементами самолета также составляет значительную долю сопротивления. Величины перечисленных сопротивлений зависят во многом от компоновки силовой установки на летательном аппарате. Это затрудняет оценку совершенства двигателя, особенно, если одновременно вносятся конструктивные изменения во внешние элементы силовой установки и
двигателя. Поэтому целесообразно для оценки термодинамического совершенства ДТРД производить измерение выходного импульса первого и второго контуров непосредственно на срезе сопла и на выходе из вентилятора гребенками газодинамических приборов и термопар.