10
Первые экземпляры нового двигателя по основным показателям эффективно-
сти и прочности обычно значительно отличаются от соответствующих
проектных
величин, записанных в технических условиях. Выйти на заявленные величины по
параметрам во всех условиях эксплуатации и по ресурсу удается только после тща-
тельной экспериментальной отработки – газодинамической и прочностной довод-
ки.
Доводка двигателя – это длительный процесс. Так доводка ЛА продолжается 4
– 5 лет, доводка двигателя 6 – 7 лет. Всегда стоит задача сократить этот срок.
В процессе доводки решаются вопросы, связанные главным образом с газоди-
намическими и прочностными факторами.
В процессе газодинамической доводки решается также множество дополни-
тельных задач:
отработка
запуска двигателя;
обеспечение выхода элементов двигателя при их совместной работе на рас-
четные или оптимальные режимы, что может потребовать корректировки площади
сопловых аппаратов турбины, сопла, смесителя двухконтурного ГТД и др.;
отработка взаимодействия элементов и систем при переменных режимах –
приемистости, дросселировании, включении и выключении форсажа;
определение фактических запасов газодинамической устойчивости;
уточнение выбранных законов управления и ограничения режимов.
Эффективность всех вводимых мероприятий по улучшению параметров опре-
деляется, в
первую очередь, контролем его дроссельной стендовой характеристики.
Ряд доводочных работ требует проведения испытаний опытного двигателя на
высотных стендах, где имитируются условия работы двигателя в высотно-
скоростных условиях.
Прочностная доводка, целью которой является обеспечение надежной работы
двигателя в течение установленного ресурса, включает в себя следующие испыта-
ния:
определение уровня переменных напряжений в лопатках, дисках, валах ком-
прессора и турбины; проверка отсутствия автоколебаний лопаток компрессора
(вентилятора);
11
термометрирование деталей горячей части с
целью проверки возможности
работы при требуемой температуре газа;
определение осевых сил в подшипниках, определение их температурного со-
стояния;
определение уровня вибраций на корпусе двигателя и на установленных аг-
регатах; тензометрирование трубопроводов внешней обвязки двигателя;
ресурсные испытания.
Для того чтобы двигатель мог быть предъявлен для прохождения государ-
ственных испытаний (ГИ) и сертифицирован, он
должен успешно пройти также
целый ряд специальных испытаний.
После реализации и экспериментальной проверки доводочных мероприятий
определяется окончательная компоновка двигателя, удовлетворяющая по основ-
ным показателям ТУ заказчика.
Конечная цель доводки
провести с удовлетворительной оценкой так называ-
емые чистовые испытания на полный ресурс, а также ряд дополнительных специ-
альных испытаний с тем, чтобы иметь возможность предъявить опытный двигатель
на государственные испытания.
По окончании
доводочных испытаний, когда двигатель пройдет все экспери-
ментальные проверки (чистовые доводочные испытания), его представляют на гос-
ударственные (межведомственные) испытания.
Доводка современных ГТД отнимает много сил и средств. В зависимости от
сложности разрабатываемого двигателя и мощности опытно-конструкторского бю-
ро (ОКБ) на доводку обычно уходит от 6 до 10 лет. За это время изготавливают для
доводки от 20 до 35 опытных экземпляров авиационных ГТД, каждый из которых
стоит в 3 – 5 раз дороже серийного образца (причем 2/3 из них в процессе доводки
разрушаются). А характерная цена 1 серийного современного ГТД в зависимости
от его размера составляет 0,5...1 млн. $ и более.
Статистикой
установлено, что для завершения доводки ГТД и предъявления
его на ГИ требуется наработать на всех опытных экземплярах от 5000...7000 до 25
000 газовых часов при стендовых испытаниях и несколько меньше – при летных.
Для сокращения сроков доводки существенное значение имеет повышение ин-
тенсивности работы опытно-конструкторских бюро. Так, если в 50-е годы для
12
наработки 4000 газовых часов требовалось 6…7 лет, то в 80-е годы уже 3…3,5 го-
да. В настоящее время эта проблема вновь становится актуальной.
Достарыңызбен бөлісу: