Книга Григорьева, Морозова
Рис . В.2. Схема стенда для испытаний турбин в натурных условиях
жүктеу/скачать 1.63 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Доводочные и специальные испытания опытных ГТД
| Рис
. В.2. Схема стенда для испытаний турбин в натурных условиях: 1 – гидротормоз; 2 – ресивер подвода сжатого воздуха; 3 – камера сгорания; 4 – испытываемая турбина Полученные для узлов данные впоследствии требуют проверки в реальной компоновке двигателя или газогенератора. Поузловые испытания имеют большую эффективность не только на ранней стадии работы, но и в период доводки полноразмерного двигателя с целью поиска и реализации в узлах резервов по повышению КПД, улучшению протекания харак- теристик и снижению массы. Значительную роль при разработке ГТД играют испытания газогенератора, который собирается из узлов создаваемого двигателя. Газогенератор является наиболее напряженным комплексом узлов, требующим наибольшей эксперимен- тальной отработки. Он может быть создан и испытан на начальной стадии работы, когда еще окончательно не определены многие основные параметры двигателя. На базе одного и того же разработанного газогенератора впоследствии может быть со- здано семейство различных двигателей. Это позволяет рассматривать такой про- цесс не только как рациональный этап создания конкретного двигателя, но и как одно из направлений обеспечения опережающего научно-технического задела. Доводочные и специальные испытания опытных ГТД Основная задача – доводка рабочего процесса и конструкции двигателя. Доводка – внесение изменений в конструкцию двигателя, для решения основ- ной задачи – обеспечение его проектных показателей. 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. жүктеу/скачать 1.63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|