0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое посторонний предмет в двигателе самолета

Что такое посторонний предмет в двигателе самолета


ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ОБТЕКАНИЯ МОТОГОНДОЛЫ АВИАДВИГАТЕЛЯ ПРИ ВЗЛЕТЕ С АЭРОДРОМА

ФГУП ЦИАМ им. П.И. Баранова:
Франческа Александровна Слободкина, д. ф.-м.н., профессор
Виталий Владимирович Малинин, к. ф.-м.н.

Методами математического моделирования исследуются особенности обтекания мотогондолы двигателя при запуске на аэродроме; получены вихревые структуры, возникающие при наличии бокового ветра; изучены траектории твердых частиц, подхваченных ветром с поверхности земли; предложены методы защиты двигателя от попадания посторонних предметов.

Изучение проблемы защиты авиационного двигателя от попадания посторонних предметов (ПП) обусловлено необходимостью повышения безопасности полета самолетов, снижением эксплуатационных затрат и повышением конкурентоспособности. Этой проблеме посвящено большое число экспериментальных и теоретических работ, однако защита от повреждения лопаток компрессора ПП остается актуальной как на стадии проектирования нового двигателя, так и в процессе его эксплуатации.

Характерной особенностью подкрыльевой компоновки двигателей современных магистральных самолетов является низкое расположение мотогондол (МГ) относительно поверхности взлетно-посадочной полосы (ВПП), поэтому проблема защиты от попадания ПП становится особенно острой. Одна из основных причин рассматриваемого явления — подбрасывание вихрем, возникающим на поверхности ВПП, предметов, находящихся на полосе с последующим их засасыванием в двигатель потоком воздуха. В связи с этим при разработке методов защиты большое внимание уделяется исследованию процесса вихреобразования [1-5].

Возникновение вихревой структуры определяется развитием несимметричного потока воздуха между входом воздухозаборника и поверхностью земли, причина которого — боковой ветер на аэродроме. Параметры вихря при различном расположении мотогондолы относительно поверхности земли и различных ветровых условиях также различны.

Математическое моделирование вихря осуществляется на основе уравнений газовой динамики, описывающих нестационарное пространственное течение вязкого сжимаемого газа. Это позволяет учитывать влияние выхлопной струи двигателя на характер обтекания мотогондолы и зависимость газодинамического процесса от времени. Метод допускает варьирование расположения мотогондолы относительно земли, законов запуска двигателя и других параметров. Изучено движение посторонних частиц при возникновении вихря. Предложен метод защиты двигателя путем выдува некоторого количества воздуха через дополнительное сопло в направлении локализации центра вихря с целью его разрушения или ослабления.

Численное моделирование течения воздуха вокруг мотогондолы ТРДД при его запуске в условиях аэродрома проводится на основе трехмерных нестационарных уравнений Навье-Стокса, осредненных по методу Рейнольдса для сжимаемой среды с использованием модели турбулентности [6].

Расчетная область выбирается в виде параллелепипеда, окружающего мотогондолу так, чтобы плоскость ее симметрии совпадала с плоскостью X0Y при z = 0. Начало координат помещается в плоскости входа в МГ.

Рассмотрим обтекание МГ, вызванное запуском двигателя. В качестве начальных условий в расчетной области примем распределения давления, плотности и температуры равными соответствующим значениям стандартной атмосферы на нулевой высоте относительно поверхности земли. В зависимости от постановки задачи начальную скорость принимают равной либо нулю, либо скорости бокового ветра, направление которого перпендикулярно плоскости симметрии МГ.

В качестве краевых условий принимается, что скорость потока как на поверхности земли, так и на поверхности МГ равна нулю. На верхней и боковых границах расчётной области задаются условия “втекания-вытекания” в расчетную область или из неё при атмосферных значениях термодинамических параметров. Считается известным изменение расхода воздуха G(t) на входе воздухозаборника (ВЗ) в соответствии с законами запуска двигателя. На срезе сопла задаются параметры, соответствующие струе за двигателем.

При боковом ветре перед входом в воздухозаборник на поверхности земли в процессе запуска двигателя развивается вихрь. При увеличении расхода через двигатель интенсивность вихря увеличивается, и линии тока все плотнее накручиваются на центр фокуса. После выхода двигателя на заданный расход картина линий тока, окружающих мотогондолу, продолжает меняться, то есть течение вокруг МГ все еще остается неустановившимся. По картине линий тока между МГ и ВПП при установившемся расходе воздуха через двигатель четко прослеживается трехмерная особенность типа «седла». Линии тока, идущие на вход в воздухозаборник, отделяются плоскостью, перпендикулярной проекции оси двигателя на ВПП, от линий тока воздуха, подсасываемого выхлопной струей.

Предварительные исследования обтекания мотогондолы турбореактивного двигателя на перспективном магистральном самолете в стартовых условиях показали, что для таких самолетов целесообразно применение ТРДД с повышенной степенью двухконтурности (m = 8…11) и раздельными соплами наружного и внутреннего контуров.

Рассмотрим стационарные условия течения при расходе воздуха соответствующем стартовому режиму. Вихревое течение возникает при боковом ветре, скорость которого в расчетах V = 2…15 м/с. Поскольку на захват ПП влияет характер течения под МГ (между МГ и ВПП), приведены результаты расчета, относящиеся к этой области. Обтекание МГ под крылом рассмотрено с учетом выхлопной струи при разных расстояниях от МГ до ВПП (расстояние h измеряется от нижней точки поверхности МГ до ВПП).

Расчеты показывают, что давление в вихре, развивающемся вблизи входа воздухозаборника при боковом ветре, резко падает вдоль оси вихря. При удалении МГ от ВПП разрежения на одинаковых расстояниях r (вектор r перпендикулярен ВПП, его начало совмещено с центром вихря на поверхности ВПП) при разных высотах h сильно отличаются: при r = 85 см разрежение в вихре для h = 60 см почти в 10 раз интенсивнее разрежения, возникающего в случае h = 90 см на том же расстоянии от ВПП. У входа воздухозаборника различия величин давления при указанных значениях h составляет всего 5 %. Такое поведение давления в вихре свидетельствует о больших градиентах падения давления при близком расположении МГ у поверхности ВПП, причем, чем меньше h, тем больше градиент. Это явление неблагоприятно с точки зрения защиты от попадания ПП в воздухозаборник. Даже при небольших r (r = 15 см от ВПП) разрежение для h = 60 см в 9,5 раз больше, чем для h = 90 см (синяя и красная кривые). Аналогичным образом ведет себя давление в плоскости Y0Z, перпендикулярной плоскости симметрии МГ и проходящей через центр вихря.

Рассмотрим распределение скоростей в вихревом шнуре также при двух значениях h = 60 и 90 см и различных значениях r. Из сравнения результатов расчетов следует, что перед входом воздухозаборника значения скоростей близки при разных h. Однако при одинаковых r, равных, например, 75 см от ВВП, скорость в центре вихря при h = 60 см почти в 3,4 раза больше, чем при h = 90 см. Этот факт свидетельствует о том, что градиент как давления, так и скорости при меньших расстояниях МГ от ВВП растет гораздо быстрее, что, безусловно, увеличивает вероятность попадания ПП в двигатель. Выравнивание скоростей и давлений перед входом в ВЗ объясняется тем, что расход воздуха через воздухозаборник при фиксированном режиме работы двигателя постоянен, и скорости потока на входе в него также одинаковы.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что низкое расположение МГ представляет большую опасность с точки зрения попадания ПП на вход в двигатель, так как градиенты всех газодинамических параметров, влияющих на движение посторонних частиц в вихре, значительно возрастают с уменьшением h. Подчеркнем, что при увеличении расстояния от МГ до ВПП в 1,5 раза давление в центре вихревого шнура снижается в 10 раз. Проведенные эксперименты, в ходе которых измерялось давление в вихревом шнуре, возникающем на входе в воздухозаборник, подтверждают характер полученных численных результатов [2].

Читать еще:  Что такое многотопливный дизельный двигатель

Математическая модель движения твердых частиц в воздушном потоке основана на трехмерных уравнениях движения центра массы материальной сферы с учетом аэродинамического сопротивления и силы тяжести. Задача определения траектории движения твердой частицы в пространстве между ВПП и МГ сводится к задаче Коши с начальными условиями для системы шести дифференциальных уравнений.
При моделировании движения ПП приняты следующие предположения:

— считаются заданными плотность частиц, их диаметр d, начальные координаты и начальная вертикальная скорость V;

— при соударении частиц с поверхностью земли или мотогондолы двигателя тангенциальная составляющая скорости сохраняется, а нормальная составляющая уменьшается на 20% (Vт2= Vт1, Vн2 = 0,8·Vн1);

— взаимодействие частиц друг с другом не учитывается.

Как показали проведенные расчеты, траектории частиц существенно зависят от выбора области начальных координат. Вблизи основания вихря всегда есть область, откуда частицы попадают в двигатель, даже если их начальные скорости малы. Частицы, находящиеся вблизи основания вихря, развивают большую скорость (до 100 м/с и более) на входе в воздухозаборник, что может причинить существенный ущерб лопаткам компрессора даже при малом размере частиц. Отметим также, что частицы, находящиеся вдали от вихревого шнура, совершают скачкообразное движение по направлению к основанию вихря, но не все достигают его, так как при отскоке Vн уменьшается.

Расчеты траекторий частиц разных размеров, стартующих в центре вихря с одинаковыми начальными скоростями, показали, что мелкие частицы, подхваченные вихревым потоком, попадают в воздухозаборник; более крупные частицы оказываются на замкнутой винтовой орбите и также попадают в воздухозаборник. Рассмотрим пример траекторий частиц, стартующих из зоны, смещенной по отношению к центру на некоторое расстояние по направлению бокового ветра. Частицы 1 и 2, перемещаясь к центру вихря, попадают в воздухозаборник, частица 3 покидает зону притяжения вихря. Любопытно, что частицы попадают в воздухозаборник вблизи его оси и практически под нулевым углом.
Необходимо отметить, что частицы, покинувшие область притяжения вихря, могут снова туда вернуться, так как вихрь совершает движение по поверхности ВПП, вызванное случайными возмущениями атмосферных условий и бокового ветра на аэродроме. Вихрь опасен не только тем, что захватывает посторонние предметы, но и тем, что создает большую неравномерность параметров на входе в двигатель. Это явление может также приводить к аварийной ситуации при запуске ТРДД.

Авторами было проведено исследование возможности ослабления или ликвидации вихревого течения перед входом воздухозаборника путем выдува струи газа в направлении основания вихря. Для этого внутри мотогондолы следует предусмотреть специальный насадок, через который может выдуваться воздух, отбираемый за вентилятором. Насадок ориентирован таким образом, чтобы воздух из него был направлен к основанию вихря на ВПП.

Рассчитывались несколько вариантов расхода выдува, составляющих соответственно 0,2, 0,4, 1,1 и 2,5 % от общего расхода воздуха G через воздухозаборник. Варьировалось также направление выдуваемой струи. Воздух «подавался» под углом к вертикальной оси так, что струя направлена вниз и вперед в сторону «глаза» вихря, но строго в плоскости Х0Y, чтобы не зависеть от направления бокового ветра.

Результаты расчета линий тока, попадающих на вход воздухозаборника из вихревого шнура, при разных расходах выдуваемого воздуха и разных углах выдува показали, что с увеличением выдуваемого расхода «плотность» линий тока, попадающих в воздухозаборник из вихря, уменьшается. При расходе, составляющем 2,5 % G, вихревые линии тока не попадают в воздухозаборник. Расчет проводился с учетом выхлопной струи двигателя. На графике виден и второй вихрь, образующийся около выхлопной струи. На поведение линий тока перед воздухозаборником эти течения практически не влияют.

способ защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к авиации, в частности к способам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что над поверхностью аэродрома определяют зону, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений. Данная зона располагается между значением максимальной высоты, при которой начинается непосредственное засасывание предметов в двигатель, и значением максимальной высоты, при которой начинается образование вихревых течений. Воздухозаборник двигателя помещают в зону отсутствия вихревых течений. Изобретение направлено на повышение эффективности защиты двигателя летательного аппарата от повреждений и повышение безопасности полетов. 3 ил.

Формула изобретения

Способ защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, заключающийся в предотвращении заброса посторонних предметов с поверхности аэродрома вихревыми течениями, отличающийся тем, что определяют область значений высоты над поверхностью аэродрома, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, расположенную между значением максимальной высоты, при которой происходит непосредственное засасывание посторонних предметов втекающим в воздухозаборник двигателя воздушным потоком, и максимальным значением высоты, при которой начинается образование вихревых течений, воздухозаборник размещают в области, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, выбирают характеристики амортизационных стоек шасси, обеспечивающие высоту расположения двигателей в указанной области при различных значениях веса летательного аппарата, от максимального взлетного до минимального посадочного, а затем уточняют компоновку двигателей на летательном аппарате, при которой высота расположения двигателей над поверхностью аэродрома находится в указанной области при любых условиях эксплуатации летательного аппарата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиации, в частности, к способам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов.

Известен способ защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов, основанный на предотвращении засасывания посторонних предметов вихревым течением путем разрушения вихревого течения струями воздуха, отбираемого от двигателя (Патент США 3527430, МПК B 64 D 33/02, опубл. 08.09.1970).

Недостатком данного способа является малая эффективность струй воздуха, воздействующих на область возможного существования вихревого течения на поверхности аэродрома под воздухозаборником, вследствие технических ограничений по количеству отбираемого от двигателя воздуха и вследствие большого влияния на характер истечения струй воздуха направления и скорости ветра, а также усложнение конструкции двигателя.

Технической задачей является повышение эффективности защиты двигателя летательного аппарата от заброса посторонних предметов вихревым течением без усложнения его конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что для защиты двигателя летательного аппарата от попадания посторонних предметов, согласно изобретению определяют область значений высоты над поверхностью аэродрома, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, расположенную между значением максимальной высоты, при которой начинается непосредственное засасывание посторонних предметов втекающим в воздухозаборник двигателя воздушным потоком и максимальным значением высоты, при которой начинается образование вихревых течений, воздухозаборник размещают в области, в которой отсутствуют условия существования вихревых течений, выбирают характеристики амортизационных стоек шасси, обеспечивающие высоту расположения двигателей в указанной области при различных значениях веса летательного аппарата, от максимального взлетного до минимального посадочного, а затем уточняют компоновку двигателей на летательном аппарате, при которой высота расположения двигателей над поверхностью аэродрома находится в указанной области при любых условиях эксплуатации летательного аппарата.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлена схема образования вихревого течения под воздухозаборником работающего в наземных условиях двигателя;
на фиг. 2 представлена зависимость влияния режима работы двигателя (расхода воздуха) на значение высоты воздухозаборника, так называемой «критической» высотой воздухозаборника, при которой наблюдается отсутствие условий существования вихревого течения;
на фиг. 3 показано влияние на значение «критической» высоты воздухозаборника высоты расположения двигателя над поверхностью аэродрома, скорости и направления ветра.

Читать еще:  Частотный преобразователь для двигателя что это

При работе двигателя в наземных условиях под воздухозаборником 1 возникает вихревое течение. Необходимым условием возникновения вихревого жгута является наличие на аэродромной поверхности точки торможения линий тока 2 в воздушном приземном потоке 3, стекающемся к воздухозаборнику (фиг.1). Для возможности заброса посторонних предметов вихревое течение должно обладать определенной интенсивностью. Оценкой интенсивности вихревого течения является величина горизонтальной составляющей скорости воздушного потока в приземном слое под воздухозаборником — Vг max. При уменьшении высоты расположения воздухозаборника и приближении воздухозаборника к поверхности земли интенсивность вихря (Vг max) значительно возрастает (фиг.2), однако при достижении некоторой высоты расположения воздухозаборника, которая называется «критической» высотой воздухозаборника, создаются условия, при которых вихреобразование отсутствует. Значение «критической» высоты не зависит от режима работы двигателя. Нижняя граница «критической» высоты определяется явлением непосредственного засасывания посторонних предметов втекающим в воздухозаборник воздушным потоком или так называемым явлением «пылесосного засасывания».

Для каждого типа двигателя существует не одно значение, а целая область значений «критической» высоты расположения воздухозаборника 5, в которой отсутствует вихреобразование. Размеры области «критической» высоты расположения воздухозаборника зависят от скорости и направления ветра и слабо зависят от скорости руления летательного аппарата.

После определения области значений высот расположения двигателя над поверхностью аэродрома, в которой отсутствуют условия существования вихревого течения, выбирают характеристики амортизационных стоек шасси, которые обеспечивают нахождение высоты расположения двигателя в выделенном диапазоне «критической» высоты расположения воздухозаборника при различных значениях веса летательного аппарата, от максимального взлетного, до минимального посадочного. Также уточняются скорости руления летательного аппарата.

Далее уточняют такую компоновку двигателя на летательном аппарате, при которой высота расположения двигателя над поверхностью аэродрома находится в выделенном диапазоне.

Таким образом, при эксплуатации летательного аппарата обеспечивается работа двигателя в наземных условиях без образования вихревого течения.

Предлагаемый способ позволяет существенно повысить защиту двигателя от посторонних предметов, забрасываемых с поверхности аэродрома вихревым течением.

Бортовые системы контроля технического состояния авиационных двигателей (2002)

Подполковник А. Катин

Решение задачи обеспечения высокой надежности, ремонтопригодности и эксплуатационной технологичности современных и перспективных образцов авиационной техники специалисты связывают с применением встроенных систем контроля технического состояния конструкции планера самолета, силовой установки (СУ) и различных бортовых систем. Использование подобных систем, по их мнению, будет способствовать повышению безопасности полетов, уменьшению трудозатрат и времени на техническое обслуживание, что, в свою очередь, позволит снизить стоимость жизненного цикла летательного аппарата.

Система контроля технического состояния силовой установки предназначена для диагностики состояния авиационных двигателей, оценки их повреждений и неисправностей, а также для контроля выработки ресурса их компонентов. В настоящее время для определения износа различных узлов двигателя используются самые простые параметры его работы. В частности, срок службы наиболее важных компонентов определяется, как правило, путем подсчета общего времени, выраженного в наработке двигателя в часах. Однако данный параметр используется для отслеживания степени износа узлов и компонентов без учета воздействия фактических условий среды, влияющих на механические напряжения или приводящих к усталостным повреждениям. Вместе с тем повышение требований к техническому обслуживанию, вызванное усложнением конструкции двигателя и системы его управления, ростом уровня основных параметров СУ, влечет за собой необходимость разработки более сложных и, в тоже время более надежных систем контроля технического состояния.

В рамках современных двигателестроительных программ предусматривается применение более точных методов диагностики износа и разработка перспективных систем контроля. Кроме того, по мнению западных специалистов, при создании подобных систем необходимо учитывать и влияние внешних факторов, таких, например, как попадание посторонних предметов, которые могут в значительной степени повлиять на срок службы узлов и компонентов.

Применение перспективных систем контроля связано также с переходом на техническое обслуживание по состоянию СУ, которое все более широко используется при эксплуатации авиационной техники. При этом объем необходимых работ определяется в соответствии с состоянием силовой установки в ходе регулярных диагностических проверок двигателей. Прежде всего, это относится к контролю уровня вибрации и большинству методов определения
наличия твердых частиц в масле. В зависимости от степени износа или повреждения узлов и компонентов, производится их замена или увеличивается частота проверок, что позволяет снизить трудозатраты и время на техническое обслуживание. Кроме того, получаемая в ходе подобных проверок информация может быть использована для оценки надежности двигателя, так как дает возможность оценить реальное его состояние в отличие от данных, получаемых в результате теоретического анализа, математического моделирования или использования испытательного стенда.

Современная система контроля технического состояния силовой установки обычно включает систему датчиков, а также устройства предварительной обработки, хранения и передачи информации, которая в случае возникновения неисправности во время полета может быть использована для предупреждения экипажа. Но, как правило, большинство современных систем контроля технического состояния двигателя обрабатывают и хранят информацию для ее последующей оценки на земле.

Система датчиков, предназначенная для получения данных о рабочих параметрах двигателя и его техническом состоянии в полете или при проведении наземных испытаний, может использоваться в сочетании с имеющейся контрольно-измерительной аппаратурой других двигательных систем (автоматического управления двигателем, противопожарная). С помощью датчиков различных видов снимается вся необходимая информация, например, о температуре и давлении газа, уровне вибрации, скорости вращения ротора, наличии твердых частиц в масле, расходе топлива и воздуха, концевом зазоре лопаток и другие.

В качестве наземного оборудования современных систем контроля используется различная аппаратура — от переносных устройств для первичной обработки данных в полевых условиях до специальных лабораторий. В его состав также входит ЭВМ, предназначенная для хранения информации и долгосрочного анализа изменений технического состояния двигателей всех самолетов авиационной части.

Для контроля и оценки технического состояния силовых установок в настоящее время применяются различные методы диагностики. Одним из наиболее распространенных является контроль уровня вибрации СУ. Определение заводом-изготовителем предельных значений вибраций снижает возможность выхода из строя внешних узлов вследствие возникновения усталостных нагрузок и обеспечивает более комфортные условия для экипажа. Кроме того, чрезмерная вибрация может привести к ослаблению электрических и механических соединений, а в последующем и к их преждевременному износу и отказу. Для качественной оценки влияния вибрационных нагрузок, по мнению специалистов, необходимо решить две задачи. Во-первых, установить причины чрезмерной вибрации, во-вторых, провести анализ рабочих характеристик двигателя для обнаружения неисправностей, которые не обязательно вызывают повышенную вибрацию, но создают риск последующих отказов в таких узлах, как редукторы, опоры роторов и т. д.

Другим методом оценки состояния СУ является контроль наличия твердых частиц в масле, для проведения которого может использоваться как бортовое так и наземное оборудование. В частности, для этих целей широко применяется датчик, получивший наименование «сигнализатор стружки в масле» и предназначенный для определения степени износа элементов редукторов, подшипников в начальной стадии. Металлическая стружка, улавливаемая магнитной головкой, вызывает в конечном итоге короткое замыкание, и сигнализатор выдает сигнал. Довольно эффективным методом является лабораторный анализ проб масла, взятых во время работы двигателя (при испытаниях на стенде) или после его остановки. Для более точного анализа и определения происхождения продуктов износа, а также степени серьезности повреждений различных узлов силовой установки применяются оптический, спектрометрический, а также рентгеновский методы. Например, в США в рамках совместной программы ВВС, ВМС и СВ, получившей наименование JOAP (Joint Oil Analysis Program), была разработана и внедрена система лабораторного трибологического контроля горюче-смазочных материалов, применяемых на военной технике.

Читать еще:  Двигатель d16a какое масло лить

Кроме того, совершенствованию контроля технического состояния двигателей способствует разработка перспективных методов. Так, английские специалисты являются авторами нескольких методов, позволяющих определять изменения общего электростатического заряда при появлении металлических или иных частиц. В частности, они исследовали возможности контроля за наличием твердых частиц в газовом тракте двигателя, причинами появления которых могут быть попадание посторонних предметов, износ уплотнений и покрытий при трении с рабочими лопатками, неэффективная работа камеры сгорания (нагар). Применение данного метода контроля, в отличие от традиционных, позволяет обнаружить неисправность двигателя в начальной стадии, а также оценить состояние камеры сгорания и эффективность ее работы.

Перспективным методом считается контроль за попаданием посторонних предметов в двигатель. В зависимости от величины изменения электростатического заряда специалисты разделили посторонние предметы на три категории. К первой относятся предметы, не наносящие никакого ущерба, ко второй — посторонние предметы, при попадании которых не исключено повреждение ряда узлов и компонентов двигателя, и, прежде всего, элементов вентилятора и компрессора. По мнению западных специалистов, с расширением в процессе эксплуатации базы данных о неисправностях, вызванных попаданием посторонних предметов, число отказов СУ по данной причине будет сокращаться. Третья категория содержит потенциально опасные и опасные предметы. Для отработки данного метода в одном из испытательных центров ВВС Великобритании были проведены исследования по влиянию посторонних предметов различных категорий на техническое состояние двигателей, а также связанные с определением эффективности оборудования, используемого для их выявления.

Еще одним перспективным методом является контроль за наличием в масле посторонних частиц. Данный метод, основанный на измерении изменения электростатического заряда, позволяет обнаружить в реальном масштабе времени частицы, проходящие через датчик, в том числе и неметаллические.

Следующее направление совершенствования контроля технического состояния связано с применением новых конструктивных решений при создании подобных систем. Одним из таких решений является установка многофункциональных датчиков. В частности, датчик, предназначенный для определения наличия частиц в газовом тракте двигателя, может использоваться также для обнаружения пожара двигателя или чрезмерной пульсации давления (неустановившиеся и срывные режимы работы). Другой подход предполагает размещение в одном месте двух и более разнотипных датчиков с целью уменьшения количества проводов и технологических окон в корпусе двигателя. Считается, что оптимальное применение датчиков позволит получить максимум информации при минимальном их количестве.

В процессе создания перспективных систем контроля технического состояния СУ разработчикам предстоит решить ряд задач. Прежде всего, это обеспечение надежности системы и ее точности, то есть сведение к минимуму количества ложных срабатываний и необнаруженных неисправностей. Кроме того, необходимо решить задачи, связанные с обеспечением эксплуатационной технологичности и простоты обслуживания, а также возможности дальнейшего совершенствования системы.

Для эффективной работы перспективных систем диагностики силовых установок, по мнению западных специалистов, требуется комплексный контроль. Сочетание методов контроля, как современных, так и разрабатываемых, позволит получить реальную и полную информацию о техническом состоянии двигателя в целом. Отмечается, что основу подобной системы нового поколения составит экспертная система, реализованная на базе высокопроизводительной ЭВМ с соответствующим программным обеспечением и базой данных. По результатам анализа данных от датчиков путем их сравнения с информацией, содержащейся в базе данных, экспертная система будет определять состояние СУ, а в случае обнаружения неисправности информировать экипаж о степени ее опасности, вырабатывать рекомендации техническому персоналу по ее устранению (характер и местоположение, временные затраты на ремонт и потребности в запчастях) и проведению дополнительных проверок. Конечной целью создания бортовой системы контроля силовой установки, по мнению западных специалистов, является обеспечение автоматизированного диагноза состояния двигателей и выдачи рекомендаций относительно планирования необходимых работ по техническому обслуживанию.

Мероприятия по предотвращению досрочного снятия авиадвигателей и воздушных винтов из-за попадания посторонних предметов

4.6.1. Мероприятия по предотвращению досрочного сня­тия авиадвигателей и воздушных винтов из-за попадания посторонних предметов сводятся к тщательному контролю и своевременной очистке покрытий аэродромов и вертодро­мов.

4.6.2.Аэродромная служба обязана соблюдать техноло­гию выполнения текущих ремонтных работ на летном поле и требовать осуществление контроля выполнения всех норм и правил капитального ремонта и усиления покрытий.

4.6.3.В случае появления разрушений на искусственных покрытиях инженерно-техническому персоналу аэродром­ных служб следует устанавливать потенциально опасные участки покрытий путем проведения регулярных обследо­ваний в соответствии с п.4.1.6 и составления планов дефектов (см. прил. 10).

До проведения ремонтных мероприятий на дефектных участках необходимо систематически убирать посторонние предметы и удалять непригодные слои.

4.6.4. Для предотвращения выноса на поверхность искус­ственных покрытий газовоздушными струями ВС посто­ронних предметов, камней, грунта с грунтовых обочин следует обеспечить прочность и устойчивость обочин устройством искусственных покрытий из асфальтобетона, каменных материалов и местных грунтов, обработанных вяжущими материалами, или созданием многолетних га­зонов.

4.6.5.Для уменьшения вероятности попадания посторон­них предметов в авиадвигатели и воздушные винты необходимо:

— на МС, РД и перронах не допускать попадания ВС в зону действия газовоздушных струй других ВС;

— запретить работы по уборке покрытий машинами, обо­рудованными газотурбинными двигателями, на участках, примыкающих к стоянкам ВС (в сторону стоящих ВС).

4.6.6. Очистка покрытий от посторонних предметов должна производиться не менее двух раз в сутки с записью в «Журнал состояния летного поля» о проведен­ной работе.

4.6.7. МС, предназначенные для опробования авиадви­гателей ВС, должны быть тщательно очищены от посто­ронних предметов, гололедных образований и снега. Осо­бое внимание должно обращаться на очистку поверхности покрытий у воздухозаборников авиадвигателя или в плоскости вращения воздушного винта.

4.6.8. В соответствии с методическими указаниями МГА и положениями по расследованию причин повреждений авиадвигателей и воздушных винтов не позднее чем через 1 ч после обнаружения повреждения должна работать комиссия, назначаемая командиром объединенного авиаотряда (начальником аэропорта). По результатам расследования комиссия составляет акт по форме прил.14. В акте отражаются:

— дата и основание проведения последнего обследования технического состояния покрытий, мероприятия, предло­женные по результатам обследования, и их выполнение;

— дата, время, характер и объем работ, проводившихся перед посадкой (взлетом) ВС, с указанием применяв­шихся средств аэродромной механизации;

— состояние летного поля, зафиксированное в «Журнале состояния летного поля»;

— результаты обследования покрытий, дата и время обследования, наименование элемента летного поля, его размеры, тип покрытия, год строительства, дата и харак­тер последнего ремонта;

— количество и вид обнаруженных посторонних предме­тов;

— состояние поверхности покрытий летного поля, КПБ, БПБ, обочин, их эрозионная устойчивость, соответствие радиусов закруглений РД установленным требованиям;

— планы дефектовки элементов летного поля в соответ­ствии с прил.10;

— обеспечение аэродромной службы уборочными сред­ствами в соответствии с нормативами.

4.6.9. По результатам расследования, в зависимости от причины повреждения, разрабатываются мероприятия по устранению выявленных в ходе расследования недостат­ков в данном аэропорту.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector