Авиация и космонавтика

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 ((. Регулирующим фактором,  посредством
которого обеспечивается изменение ((, 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.





смотреть на рефераты похожие на "Авиационные силовые установки"