Классическая литература

Авиационные силовые установки

Введение

Авиационные силовые установки предназначены для создания силы тягинеобходимой для преодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести иускоренного перемещения ЛА в пространстве.

Силовая установка состоит из 3 частей:
- двигатели
- капоты,
-

Двигатели делятся на две большие группы: реактивные и двигателивнутреннего сгорания.

Реактивные двигатели являются тепловыми машинами преобразующиехимическую энергию топлива в кинетическую энергию вытекающего из двигателягаза или в механическую работу, которая используется для создания тяги посредствам воздушного винта.

Реактивные двигатели подразделяются на ракетные и воздушнореактивные.
К ВРД относятся безкомпрессорные и ГТД. Исходя из формулировки билетаостановимся на газотурбинных двигателях. К ним относятся:двигатели прямой реакции
- турбореактивные: ТРД, ТРДД, ТРДФ, ТРДДФ(Д-36 на Як-42, 55 изделие на Миг-
23)двигатели непрямой реакции
- турбовинтовые: ТВД (Аи-20 на Ан- 12)
- турбовальные: ТВаД (ТВ2-117 на Ми-8)
- турбовинтовентеляторные: ТВВД (Нк-93 в перспективе на Ил-96)

Особенности конструкции и эксплуатации

-рассмотрим на базе двигателя Д-36 от самолета Як-42 .

Данный двигатель является двухконтурным (со степенью двухконтурности
- 6) трехвальным предназначен для установки на самолеты:
- по три на Як - 42
- по два на Ан-72 и Ан-74.

Состоит из 3х каскадов:
Первый каскад состоит из 7-и ступеней компрессора ВД и одноступенчатойтурбины ВД.
Второй каскад - из 7-и ступеней компрессора НД и одноступенчатой турбины
НД.
Третий каскад - из одной ступени вентилятора и трех ступеней турбинывентилятора.
Связь между каскадами только газодинамическая.

Выполнение двигателя по трехвальной схеме позволило:
- применять в компрессоре ступени, имеющие высокий КПД;
- обеспечить необходимые запасы газодинамической устойчивости компрессора;
- использовать для запуска двигателя пусковое устройство малоймощности(т.к. при запуске стартер раскручивает только ротор высокогодавления).

Удачное у данного двигателя является расположение опор. На каждый валприходится по одному шариковому радиально- упорному и роликовомуродиальному подшипнику. Система вал-опоры - статически определима. А этозначит, что исключается возможность появления не расчетных нагрузоквызванных статической неопределимостью.

Недостаток - увеличение массы.

Большая степень двухконтурности двигателя и высокие параметрыгазодинамического цикла обеспечили его высокую экономичность.

Конструкция двигателя выполнена с учетом обеспечения принципамодульности сборки. Двигатель разделен на 12 основных модулей, каждый изкоторых является законченным конструктивно - техническим узлом. Модульностьконструкции двигателя обеспечивает возможность восстановления егоэксплуатационной пригодности заменой модулей, а также отдельных деталей иузлов в условиях эксплуатации, а высокая контроле пригодность способствуетот планово-предупредительного обслуживания к обслуживанию по техническомусостоянию.

Переход к обслуживанию по техническому состоянию возможен только набазе выполнения комплекса диагностических проверок и в первую очередьработоспособности двигателя.(Работоспособность состояние, при которомдвигатель способен выполнять заданные функции на всех эксплуатационныхрежимах при различных внешних условиях. Пока основные функциональныепараметры двигателя находятся в области, оговоренной нормативно техническойдокументацией, двигатель считается работоспособным.)

Методика оценки работоспособности заключается в изменении основныхфункциональных параметров двигателя в процессе запуска и работы на режимах,оговоренных в технической документации, приведение параметров к условиямстандартной атмосферы и режиму и сравнении приведенных параметров или ихотклонений с нормой.

Основным параметром, определяющим функциональным назначениядвигателя, является тяга. Для данного двигателя параметром регулирования,с помощью которого осуществляется воздействие на тягу, является суммарнаястепень сжатия воздуха в компрессоре ((. Регулирующим фактором, посредствомкоторого обеспечивается изменение ((, является расход топлива G. На всехрежимах работы соблюдается строгое соответствие между расходом топлива исуммарной степенью сжатия.

Характерные отказы и неисправностию

входное устройство
- деформация
- выподание заклепокпроточная часть компрессора
- забоины(нормируется место, размеры, форма)
- разрушение лопаток - осн. дефекты
- деформация
- трещины на пере лопатки
- эррозионный износ лопатоккамера сгорания
- прогары
- коробление
(закоксванность форсунок, не равномерное поле температур)проточная часть турбины
- перегрев рабочих лопаток - коробление, оплавление лопаток, вытяжкалопаток
- износ лоберинтных употнений
- разрушения диков турбиныдругие
- разрушение или износ подшипников качения
- трещины сварных швов в корпусных деталях
- внитренние разрушение шлицевых соединений
- разрушение герметичности масленных трубопровадов (наличие масла в воздухеотбераемом на самолетные нужды)
- отказ отдельных агрегатов

Контроль технического состояния двигателей

Методы контроля:
- визуальный
- органолептический
- параметрический
- функциональный.смотрят:
- механические повреждения
- подтекание топлива, масла
- целостность конструкции
- взаимное положение элементовдефекты выявляемые при визуальном контроле ГТД
- механические повреждения проточной части компрессора
- оплавление, коробление 1 ступени СА
- прогары, королбление конструкции КС

Параметрический контроль

- основан на оценке величины и характера снижения по времени физическихвеличин характеризующих рабочий процесс и функционирования систем.методы контроля
1. по параметрам настроечной характеристики (Дросельная характеристика).
2. по уровню вибрации
3. по скольжению роторов
4. по количеству продуктов износа в масле
5. по термагазодинамическим параметрам
Контроль по скольжению роторов в ТРДДособенность: роторы кинематически не связаны, отсюда имеется разница междуизменениями оборотов валов dn/dt, то есть скольжение.
S=nнд/nвд
-
-
-
-
-
-
-
Смещение эталона линии как правило вверх, говарит о разном влияниинеисправностеи.
Смещение в сторону зоны А следовательно уменьшается тяга, в зону В -уменьшение газодинамической устойчтвасти.