Авиационные силовые установки

Введение Авиационные силовые установки предназначены для создания силы тяги необходимой для преодоление силы лобового сопротивления, силы тяжести и ускоренного перемещения ЛА в пространстве. Силовая установка состоит из 3 частей: - двигатели - капоты, - Двигатели делятся на две большие группы: реактивные и двигатели внутреннего сгорания. Реактивные двигатели являются тепловыми машинами преобразующие химическую энергию топлива в кинетическую

энергию вытекающего из двигателя газа или в механическую работу, которая используется для создания тяги по средствам воздушного винта. Реактивные двигатели подразделяются на ракетные и воздушнореактивные. К ВРД относятся безкомпрессорные и ГТД. Исходя из формулировки билета остановимся 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 одноступенчатой турбины ВД. Второй каскад - из 7-и ступеней компрессора НД и одноступенчатой турбины НД. Третий каскад - из одной ступени вентилятора и трех ступеней турбины

вентилятора. 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 малой мощности(т.к. при запуске стартер раскручивает только ротор высокого давления). Удачное у данного двигателя является расположение опор.

На каждый вал приходится по одному шариковому радиально- упорному и роликовому родиальному подшипнику. Система вал-опоры - статически определима. А это значит, что исключается возможность появления не расчетных нагрузок вызванных статической неопределимостью. Недостаток - увеличение массы. Большая степень двухконтурности двигателя и высокие параметры газодинамического цикла обеспечили его высокую экономичность. Конструкция двигателя выполнена с учетом обеспечения принципа модульности сборки.

Двигатель разделен на 12 основных модулей, каждый из которых является законченным конструктивно - техническим узлом. Модульность конструкции двигателя обеспечивает возможность восстановления его эксплуатационной пригодности заменой модулей, а также отдельных деталей и узлов в условиях эксплуатации, а высокая контроле пригодность способствует от планово-предупредительного обслуживания к обслуживанию по техническому состоянию. Переход к обслуживанию по техническому состоянию возможен только на базе выполнения комплекса диагностических

проверок и в первую очередь работоспособности двигателя.(Работоспособность состояние, при котором двигатель способен выполнять заданные функции на всех эксплуатационных режимах при различных внешних условиях. Пока основные функциональные параметры двигателя находятся в области, оговоренной нормативно технической документацией, двигатель считается работоспособным.) Методика оценки работоспособности заключается в изменении основных функциональных параметров двигателя

в процессе запуска и работы на режимах, оговоренных в технической документации, приведение параметров к условиям стандартной атмосферы и режиму и сравнении приведенных параметров или их отклонений с нормой. Основным параметром, определяющим функциональным назначения двигателя, является тяга. Для данного двигателя параметром регулирования, с помощью которого осуществляется воздействие на тягу, является суммарная степень сжатия воздуха в компрессоре к.

Регулирующим фактором, посредством которого обеспечивается изменение к, является расход топлива G. На всех режимах работы соблюдается строгое соответствие между расходом топлива и суммарной степенью сжатия. Характерные отказы и неисправностию входное устройство - деформация - выподание заклепок проточная часть компрессора - забоины(нормируется место, размеры, форма) - разрушение лопаток - осн. дефекты - деформация - трещины на пере лопатки - эррозионный износ лопаток камера сгорания - прогары

- коробление (закоксванность форсунок, не равномерное поле температур) проточная часть турбины - перегрев рабочих лопаток - коробление, оплавление лопаток, вытяжка лопаток - износ лоберинтных употнений - разрушения диков турбины другие - разрушение или износ подшипников качения - трещины сварных швов в корпусных деталях - внитренние разрушение шлицевых соединений - разрушение герметичности масленных трубопровадов (наличие масла в воздухе отбераемом 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 элементов дефекты 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 физических величин 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 ТРДД особенность: роторы кинематически не связаны, отсюда имеется разница между изменениями оборотов валов dn/dt, то есть скольжение.

S=nнд/nвд - - - - - - - Смещение эталона линии как правило вверх, говарит о разном влиянии неисправностеи. Смещение в сторону зоны А следовательно уменьшается тяга, в зону В - уменьшение газодинамической устойчтвасти.