Иноземцев А.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

800

oil level - óðîâåíü ìàñëà

parametric diagnostics - ïàðàìåòðè÷åñêàÿ äèàãíîñ-

òèêà

prediction, prognostics - ïðîãíîçèðîâàíèå

pressure - äàâëåíèå

resonance - ðåçîíàíñ

rotor - ðîòîð

sensor - äàò÷èê

surge - ïîìïàæ

technical condition - òåõíè÷åñêîå ñîñòîÿíèå

technical documentation - òåõíè÷åñêàÿ äîêóìåíòàöèÿ

temperature - òåìïåðàòóðà

test - èñïûòàíèå

testability - êîíòðîëåïðèãîäíîñòü

trend - òðåíä, èçìåíåíèå, òåíäåíöèÿ

tribodiagnostics - òðèáîäèàãíîñòèêà

ultrasonic diagnostics - óëüòðàçâóêîâàÿ äèàãíîñòèêà

valve - êëàïàí

valve - çàñëîíêà

vibration - âèáðàöèÿ, êîëåáàíèÿ

visual-optical inspection - âèçóàëüíî-îïòè÷åñêèé

îñìîòð

12.3.9 - Ïåðå÷åíü èñïîëüçóåìîé ëè-

òåðàòóðû

12.3.9.1 ÃÎÑÒ 20911-89. Òåõíè÷åñêàÿ äèàãíîñòè-

êà. Òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ.

12.3.9.2 ÃÎÑÒ 27.002-90. Íàäåæíîñòü â òåõíèêå.

Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è îïðåäåëåíèÿ.

12.3.9.3 ÃÎÑÒ 26656-85. Òåõíè÷åñêàÿ äèàãíîñòè-

êà. Êîíòðîëåïðèãîäíîñòü. Îáùèå òðåáîâàíèÿ.

12.3.9.4 ÃÎÑÒ 27518-87. Äèàãíîñòèðîâàíèå èçäå-

ëèé. Îáùèå òðåáîâàíèÿ.

12.3.9.5 ÃÎÑÒ 24212-80. Ñèñòåìà òåõíè÷åñêîãî

îáñëóæèâàíèÿ è ðåìîíòà àâèàöèîííîé òåõíèêè.

Òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ. -Ì.: Èçäàòåëüñòâî Ñòàí-

äàðòîâ, 1980. 16ñ.

12.3.9.6 ÃÎÑÒ 20417-75. Òåõíè÷åñêàÿ äèàãíîñòè-

êà. Îáùèå ïîëîæåíèÿ î ïîðÿäêå ðàçðàáîòêè ñèñ-

òåì äèàãíîñòèðîâàíèÿ. -Ì.: Ñòàíäàðòû, 1980. 16ñ.

12.3.9.7 Åäèíûå íîðìû ëåòíîé ãîäíîñòè ñàìîëå-

òîâ ÅÍËÃ-Ñ.

12.3.9.8 ÎÑÒ 1 00788-2000. Äâèãàòåëè ãàçîòóðáèí-

íûå äëÿ ñàìîëåòîâ. Îáùèå òðåáîâàíèÿ ïî êîíòðî-

ëåïðèãîäíîñòè.

12.3.9.9 Ñòåïàíîâ Â.À. Äèàãíîñòèêà òåõíè÷åñêîãî

ñîñòîÿíèÿ óçëîâ òðàíñìèññèè ãàçîòóðáèííûõ äâè-

ãàòåëåé ïî ïàðàìåòðàì ïðîäóêòîâ èçíîñà â ìàñëå.

ÖÈÀÌ, 2002, 232 ñ. Ðûáèíñê. 2002.

12.3.9.10 ÎÑÒ 1 11128-83. Ïðîáêè ìàãíèòíûå ñ

êëàïàíîì.

12.3.9.11 Wear Particle Atlas. Spectro Technical

Services LTD. Spectro inc (USA)

12.3.9.12 Êþðåãÿí Ñ. Ê. Àòîìíûé ñïåêòðàëüíûé

àíàëèç íåôòåïðîäóêòîâ. -Ì.: Õèìèÿ, 1985, 385 ñ.

12.3.9.13 Ëîñåâ Í. Ô., Ñìàãóíîâà À. Í. Îñíîâû

ðåíòãåíî-ñïåêòðàëüíîãî àíàëèçà. -Ì.:Õèìèÿ, 1982,

281 ñ.

12.3.9.14 ÃÎÑÒ 27674-88. Òðåíèå. Èçíàøèâàíèå è

ñìàçêà. Òåðìèíû è îïðåäåëåíèÿ.

12.3.9.15 Òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà äèàãíîñòèðîâàíèÿ:

Ñïðàâî÷íèê /Ïîä îáù. ðåä. Â.Â. Êëþåâà. – Ì.:

Ìàøèíîñòðîåíèå, 1989. – 672 ñ.

12.3.9.16 Òåõíîëîãèÿ ýêñïëóàòàöèè, äèàãíîñòèêè è

ðåìîíòà ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëåé: Ó÷åá. ïîñîáèå.

/ Þ.Ñ. Åëèñååâ, Â.Â. Êðûìîâ, Ê.À. Ìàëèíîâñêèé,

Â.Ã. Ïîïîâ. – Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 2002. – 355 ñ.

12.3.9.17 Áèäåðìàí Â.Ë. Òåîðèÿ ìåõàíè÷åñêèõ êî-

ëåáàíèé. – Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 1980.

12.3.9.18 Ñèðîòèí Í.Í., Êîðîâêèí Þ.Ì. Òåõíè÷åñ-

êàÿ äèàãíîñòèêà àâèàöèîííûõ ãàçîòóðáèííûõ äâè-

ãàòåëåé. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1972. – 272 ñ.

12.3.9.19 Âèáðàöèÿ â òåõíèêå: Ñïðàâî÷íèê: Â 6-òè

ò. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1981.

12.3.9.20 Âåíòöåëü Å.Ñ. Òåîðèÿ âåðîÿòíîñòè: Ó÷åá.

äëÿ âóçîâ. – 7-å èçä. ñòåð. – Ì.: Âûñø. øê., 2001, –

575 ñ.

12.3.9.21 Ãåíêèí Ì.Ä., Ñîêîëîâà À.Ã. Âèáðîàêóñ-

òè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà ìàøèí è ìåõàíèçìîâ. – Ì.:

Ìàøèíîñòðîåíèå, 1987. – 288 ñ.

12.3.9.22 Êàðàñåâ Â.À., Ìàêñèìîâ Â.Ï., Ñèäîðåí-

êî Ì.Ê. Âèáðàöèîííàÿ äèàãíîñòèêà ãàçîòóðáèííûõ

äâèãàòåëåé. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1978. – 132 ñ.

12.3.9.23 Êþðåãÿí Ñ. Ê. Ýìèññèîííûé ñïåêòðàëü-

íûé àíàëèç íåôòåïðîäóêòîâ. -Ì.:Õèìèÿ, 1969,

296 ñ.

12.3.9.24 Ïðàêòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà àâèàöèîííûõ

ÃÒÄ. Ïîä ðåä. Â. Ï. Ñòåïàíåíêî. -Ì.: Òðàíñïîðò,

1985, 101 ñ.

12.3.9.25 Êàðàñåâ Â.À., Ðîéòìàí À.Á. Äîâîäêà ýêñ-

ïëóàòèðóåìûõ ìàøèí. Âèáðîäèàãíîñòè÷åñêèå ìå-

òîäû. – Ì.: Ìàøèíîñòðîåíèå, 1986. – 192 ñ.

12.3.9.26 Ïðèáîðû è ñèñòåìû äëÿ èçìåðåíèÿ âèá-

ðàöèé, øóìà è óäàðà: Ñïðàâî÷íèê: Â 2 êí. /Ïîä ðåä.

Â.Â. Êëþåâà. Ì., 1978.

12.3.9.27 Ìèíàöåâè÷ Ñ.Ô., Îâ÷èííèêîâ Ì.È., Ñóá-

áîòèí Í.Ñ. Óñòðîéñòâî è ñïîñîá äîñòàâêè ãèáêèõ

ýíäîñêîïîâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ âèçóàëüíî-îïòè-

÷åñêîãî êîíòðîëÿ äåòàëåé è óçëîâ ÒÐÄÄ // Òåõíè-

÷åñêàÿ ýíäîñêîïèÿ àâèàäâèãàòåëåé. Òðóäû ÖÈÀÌ

¹1204. Ì., 1987. ñ.72-79.

12.3.9.28 Ìèíàöåâè÷ Ñ.Ô., Îâ÷èííèêîâ Ì.È. Óñò-

ðîéñòâî äëÿ äîñòàâêè ãèáêîãî äèàãíîñòè÷åñêîãî

èíñòðóìåíòà â èññëåäóåìûé êàíàë. Àâòîðñêîå ñâè-

äåòåëüñòâî ¹1436627. 1988.

12.3.9.29 ×åïêèí Â.Ì., Îâ÷èííèêîâ Ì.È., Ìèíà-

öåâè÷ Ñ.Ô., Ëèìîíîâ À.Ï. Óñòðîéñòâî äëÿ äîñòàâ-

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

801

êè ãèáêîãî äèàãíîñòè÷åñêîãî èíñòðóìåíòà â èññëå-

äóåìûé êàíàë è ñïîñîá åãî äîñòàâêè. Àâòîðñêîå

ñâèäåòåëüñòâî ¹1228633. 1986.

12.3.9.30 Àëåøèí Ì.À. Ëåâàíîâ Ä.Â., Ìèíàöåâè÷

Ñ.Ô. Ýêñïåðèìåíòàëüíî-òåîðåòè÷åñêîå èññëåäî-

âàíèå êîëüöåâûõ ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ äàò÷èêîâ.

Òåçèñû äîêëàäîâ. Ðîññèéñêàÿ ñ ìåæäóíàðîäíûì

ó÷àñòèåì íàó÷íî-òåõíè÷åñêàÿ êîíô

åðåíöèÿ «Íå-

ðàçðóøàþùèé êîíòðîëü â íàóêå è èíäóñòðèè – 94»

Ì, 1994.

12.3.9.31 Çàáëîöêèé È.Å.,Êîðîñòåëåâ Þ.À.,Øèïîâ

Ð.À. Áåñêîíòàêòíûå èçìåðåíèÿ êîëåáàíèé ëîïàòîê

òóðáîìàøèí. -Ì.: «Ìàøèíîñòðîåíèå», 1977. 160 ñ.

12.3.9.32 Ìèíàöåâè÷ Ñ.Ô., Åðìîëàåâ À.Â. Ñïîñî-

áû ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè äèàãíîñòèðîâàíèÿ

òóðáîìàøèí. Íàóêà -ïðîèçâîäñòâó -Ì.: 1999. ¹12.

ñ.6-11.

12.3.9.33 Minatsevich S.F., Zvonov S.N., Ermolaev A.V.,

Anisimov A.V., Minatsevich E.S. Residual Stress

measurements with Barkhausen noise method in

pipelines and gas-turbine details // The Fifth European

Conference on Residual Stresses-ECRS-5: Trans Tech

Publications Ltd., Zuerich. Switzerland, 2000. ñ.172-177.

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

802

12.4 - Ïóñêîâûå ñèñòåìû

12.4.1 - Ïóñêîâûå ñèñòåìû àâèàöè-

îííûõ ÃÒÄ

12.4.1.1 - Íàçíà÷åíèå

Ïóñêîâàÿ ñèñòåìà (ÏÑ) äîëæíà îáåñïå÷èâàòü

àâòîìàòè÷åñêîå âûïîëíåíèå õîëîäíîé ïðîêðóòêè,

ëîæíîãî çàïóñêà è çàïóñêà âî âñåõ óñëîâèÿõ ýêñï-

ëóàòàöèè íà çåìëå è â ïîëåòå, à òàêæå ïðåêðàùå-

íèå çàïóñêà â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè ïî êîìàíäàì

ñ áîðòà èëè ïî ïðåäåëüíûì ïàðàìåòðàì.

12.4.1.2 - Îáùèå òðåáîâàíèÿ

Çàïóñê ÃÒÄ ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç åãî âàæíåéøèõ

ýêñïëóàòàöèîííûõ ðåæèìîâ. Ýòî ñàìûé äëèòåëüíûé

ïåðåõîäíûé ïðîöåññ èç îäíîãî óñòîé÷èâîãî ñîñòîÿ-

íèÿ ðîòîðîâ, ÷àùå âñåãî íåïîäâèæíîãî, â äðóãîå,

õàðàêòåðèçóþùååñÿ óñòîé÷èâîé ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ

è íàçûâàåìîå «ìàëûé ãàç» (èëè ìèíèìàëüíûé ðå-

æèì). Íàäåæíîñòü çàïóñêà äâèãàòåëÿ îïðåäåëÿåò ýê-

ñïëóàòàöèîííóþ íàäåæíîñòü ñàìîëåòà â öåëîì, îïå-

ðàòèâíîñòü åãî ïðèìåíåíèÿ, îáëàñòü ýêñïëóàòàöèè è,

â êîíå÷íîì èòîãå, òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêóþ ïðèâëå-

êàòåëüíîñòü äëÿ ïîòåíöèàëüíûõ çàêàç÷èêîâ. Â ñâÿçè

ñ íåîáõîäèìîñòüþ çàïóñêà âî âñåé îáëàñòè ýêñïëóà-

òàöèè ê ÏÑ ïðåäúÿâëÿþòñÿ ïîâûøåííûå òðåáîâàíèÿ

êàê ïî òåõíîëîãè÷íîñòè âûïîëíÿåìûõ îïåðàöèé, òàê

è ïî êà÷åñòâó ïðîöåññà. Îáùèå òðåáîâàíèÿ ê çàïóñ-

êó äâèãàòåëÿ ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü ñëåäóþùèì îá-

ðàçîì: çàïóñê äâèãàòåëÿ äîëæåí áûòü íàäåæíûì.

12.4.1.3 - Ñîñòàâ ïóñêîâûõ ñèñòåì

Çàïóñê äâèãàòåëÿ íà áîðòó âîçäóøíîãî ñóäíà

(ÂÑ) îáåñïå÷èâàþò ñëåäóþùèå óñòðîéñòâà è ñèñ-

òåìû:

- ñòàðòåð, äëÿ ïîäâîäà ìîùíîñòè ê ðîòîðó äâè-

ãàòåëÿ;

- ñèñòåìà òîïëèâîïèòàíèÿ è àâòîìàòè÷åñêîãî

óïðàâëåíèÿ ïîäà÷åé òîïëèâà â ÊÑ;

- ñèñòåìà çàæèãàíèÿ, äëÿ âîñïëàìåíåíèÿ ãî-

ðþ÷åé ñìåñè â ÊÑ;

- ñèñòåìà ìåõàíèçàöèè êîìïðåññîðà è ïåðå-

ïóñêîâ âîçäóõà èç ÊÂÄ;

- ÑÀÓ äâèãàòåëÿ â ÷àñòè óïðàâëåíèåì ïðîöåñ-

ñîì çàïóñêà.

- áîðòîâàÿ ñèñòåìà ýëåêòðîïèòàíèÿ ËÀ äëÿ

ïîäâîäà ýíåðãèè ê àãðåãàòàì ÏÑ;

- âñïîìîãàòåëüíàÿ ñèëîâàÿ óñòàíîâêà (ÂÑÓ)

ñ ñèñòåìîé ïîäâîäà ñæàòîãî âîçäóõà ê âîçäóøíî-

ìó ñòàðòåðó.

12.4.1.4 - Îáëàñòü ýêñïëóàòàöèè

äâèãàòåëÿ, îáëàñòü çàïóñêà

Îáëàñòü ýêñïëóàòàöèè â çåìíûõ óñëîâèÿõ çà-

äàåòñÿ ïî äîïóñòèìîé òåìïåðàòóðå âîçäóõà íà âõî-

äå â äâèãàòåëü è ìàêñèìàëüíîé âûñîòå ðàñïîëîæå-

íèÿ àýðîäðîìà íàä óðîâíåì ìîðÿ. Ñîâðåìåííûå

àâèàöèîííûå äâèãàòåëè ýêñïëóàòèðóþòñÿ ïðè òåì-

ïåðàòóðå âîçäóõà îò ìèíóñ 55 äî ïëþñ 60

Ñ è âû-

ñîòå ðàñïîëîæåíèÿ àýðîäðîìà äî 4500 ìåòðîâ. Çà-

ïóñê äâèãàòåëÿ äîëæåí îáåñïå÷èâàòüñÿ âî âñåé

îáëàñòè ýêñïëóàòàöèè íà çåìëå.

Îáëàñòü ïîëåòà â ñîñòàâå ÑÓ ñàìîëåòà çàäà-

åòñÿ â êîîðäèíàòàõ: ïðèáîðíàÿ ñêîðîñòü ïîëåòà

ÏÐ

) - âûñîòà ïîëåòà (Í

Äëÿ çàïóñêà â ïîëåòå çàäàþòñÿ òðåáîâàíèÿ

ê ìàêñèìàëüíîé âûñîòå è äèàïàçîíó ñêîðîñòåé ïî-

ëåòà, â ïðåäåëàõ êîòîðûõ äîëæåí îáåñïå÷èâàòüñÿ

íàäåæíûé çàïóñê.

Ïðèíöèï âûðàáîòêè òðåáîâàíèé

ê îáëàñòè íàäåæíîãî âûñîòíîãî çàïóñêà ñîõðàíÿåò-

ñÿ äëÿ âñåõ òèïîâ ÂÑ è ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó.

Èìååòñÿ îïòèìàëüíûé äëÿ äàííîãî òèïà ÂÑ äèàïà-

çîí âûñîò è ñêîðîñòåé êðåéñåðñêîãî ïîëåòà.

Â ñëó-

÷àå ñàìîâûêëþ÷åíèÿ äâèãàòåëÿ â ïîëåòå ïðîèñõî-

äèò òîðìîæåíèå ÂÑ. Îáëàñòü âûñîòíîãî çàïóñêà

äîëæíà ñ íåêîòîðûì çàïàñîì âêëþ÷àòü â ñåáÿ ðå-

æèìû êðåéñåðñêîãî ïîëåòà, íîðìàëüíîãî è àâàðèé-

íîãî ñíèæåíèÿ.

Âûñîòà êðåéñåðñêîãî ïîëåòà ñîâðåìåííîãî

ïàññàæèðñêîãî ñàìîëåòà ñîñòàâëÿåò 11...12 òûñÿ÷

ìåòðîâ. Âåðõíÿÿ ãðàíèöà îáëàñòè çàïóñêà äâèãàòå-

ëÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ Òðåáîâàíèÿìè ëåòíîé ãîäíîñ-

òè ïàññàæèðñêèõ ñàìîëåòîâ äîëæíà áûòü íå áîëåå

÷åì íà äâå òûñÿ÷è ìåòðîâ íèæå êðåéñåðñêîé âûñî-

òû ïîëåòà.

12.4.1.5 - Îïèñàíèå ïðîöåññà çàïóñ-

êà äâèãàòåëÿ, îñîáåííîñòè ïðîöåñ-

ñà çàïóñêà â ïîëåòå

Ðàáî÷èé ïðîöåññ ÃÒÄ õàðàêòåðåí íåïðåðûâ-

íûì ãîðåíèåì ÒÂÑ â ÊÑ. Óñòîé÷èâîå ãîðåíèå âîç-

ìîæíî òîëüêî ïðè íåïðåðûâíîì ïîñòóïëåíèè â ÊÑ

íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà âîçäóõà ñ íåêîòîðûì èç-

áûòî÷íûì äàâëåíèåì. Çàòðà÷èâàåìàÿ íà ðàáîòó êîì-

ïðåññîðà ìîùíîñòü, çàâèñèò îò ðàñõîäà âîçäóõà ÷å-

ðåç äâèãàòåëü, ñòåïåíè ñæàòèÿ è ê.ï.ä. êîìïðåññîðà.

×åì âûøå íàïîðíîñòü è ðàñõîä âîçäóõà ÷åðåç êîì-

ïðåññîð è íèæå ê.ï.ä., òåì áîëüøàÿ ìîùíîñòü íóæ-

íà äëÿ åãî âðàùåíèÿ. Ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ ÷àñòîòû

âðàùåíèÿ òðåáóåòñÿ âñå áîëüøàÿ ìîùíîñòü.

Íåïðåðûâíîå óâåëè÷åíèå ÷àñòîòû âðàùåíèÿ

ðîòîðà äâèãàòåëÿ â ïðîöåññå çàïóñêà âîçìîæíî

ëèøü ïðè óñëîâèè ïðåâûøåíèÿ ñóììàðíîé ìîù-

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

803

íîñòè ïóñêîâîé ñèñòåìû è òóðáèíû íàä ìîùíîñ-

òüþ, ïîòðåáíîé äëÿ âðàùåíèÿ êîìïðåññîðà è ïðå-

îäîëåíèÿ ñèë ñîïðîòèâëåíèÿ â äâèãàòåëå. Ýòîò èç-

áûòîê ìîùíîñòè îáåñïå÷èâàåò íåîáõîäèìîå

óñêîðåíèå âðàùàþùèõñÿ ÷àñòåé äâèãàòåëÿ.

Èñòî÷íèêîì ìîùíîñòè â ÃÒÄ ÿâëÿåòñÿ òóðáè-

íà. Ìîùíîñòü, ðàçâèâàåìàÿ òóðáèíîé, çàâèñèò îò

òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóðáèíîé è ñòåïåíè ïîíè-

æåíèÿ äàâëåíèÿ ãàçà â òóðáèíå. Â íà÷àëüíûé ìî-

ìåíò çàïóñêà òóðáèíà äâèãàòåëÿ íå òîëüêî íå ñî-

çäàåò ìîùíîñòè, à íàîáîðîò, äëÿ ñâîåãî âðàùåíèÿ

òðåáóåò åå çàòðàò. Êðîìå òîãî, è ïîñëå âñòóïëåíèÿ

òóðáèíû äâèãàòåëÿ â àêòèâíóþ ðàáîòó äëÿ îáåñïå-

÷åíèÿ òðåáóåìîãî óñêîðåíèÿ òðåáóþòñÿ çàòðàòû

ìîùíîñòè, ïîêà ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðà äâèãàòå-

ëÿ íå äîñòèãíåò íåêîòîðîãî îïðåäåëåííîãî çíà÷å-

íèÿ. Ïðè ýòîì óñòàíàâëèâàåòñÿ ðåæèì, êîãäà òóð-

áèíà ðàçâèâàåò ìîùíîñòü, äîñòàòî÷íóþ äëÿ

ñîáñòâåííîãî âðàùåíèÿ, à òàê æå äëÿ âðàùåíèÿ

êîìïðåññîðà, àãðåãàòîâ äâèãàòåëÿ è ïðåîäîëåíèÿ

ìåõàíè÷åñêèõ ïîòåðü.

Äëÿ äîñòèæåíèÿ ýòîãî ðåæèìà äâèãàòåëÿ ê åãî

ðîòîðó íåîáõîäèìî ïîäâîäèòü ìîùíîñòü îò ïîñòî-

ðîííåãî èñòî÷íèêà ýíåðãèè. Ýòà ìîùíîñòü îáåñ-

ïå÷èâàåòñÿ ïóñêîâûì óñòðîéñòâàì - ñòàðòåðîì.

Ïðè ýêñïëóàòàöèè äâèãàòåëÿ âîçìîæíû ñëó-

÷àè ñàìîïðîèçâîëüíîãî èëè ïðåäíàìåðåííîãî åãî

âûêëþ÷åíèÿ â ïîëåòå. Ïîñëå ïðåêðàùåíèÿ ãîðåíèÿ

òîïëèâà íà ëþáîì ðåæèìå ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòî-

ðîâ óìåíüøàåòñÿ. Ïðè ýòîì ÷àñòü ýíåðãèè íàáåãà-

þùåãî ïîòîêà âîçäóõà ðàñõîäóåòñÿ íà âðàùåíèå

ðîòîðà, è ñàìîëåò íà÷èíàåò èñïûòûâàòü äîïîëíè-

òåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå. Îñíîâíîé îñîáåííîñòüþ

çàïóñêà äâèãàòåëÿ â ïîëåòå ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå âðà-

ùåíèÿ ðîòîðà (ðîòîðîâ) êîìïðåññîðà íàáåãàþùèì

ïîòîêîì - àâòîðîòàöèÿ. ×àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðîâ

íà àâòîðîòàöèè çàâèñèò îò ñêîðîñòè è âûñîòû ïî-

ëåòà, çàãðóçêè ðîòîðà, êîíñòðóêòèâíûõ îñîáåííî-

ñòåé äâèãàòåëÿ. Ñîâðåìåííûå ÏÑ îáåñïå÷èâàþò

çàïóñê â ïîëåòå êàê ñ ïîäâîäîì ìîùíîñòè îò ñòàð-

òåðà, òàê è áåç ïîäâîäà - â ñëó÷àå, êîãäà ìîùíîñòü

íàáåãàþùåãî ïîòîêà âîçäóõà äîñòàòî÷íà äëÿ âðà-

ùåíèÿ ðîòîðà äâèãàòåëÿ ñ òðåáóåìîé ìèíèìàëüíîé

÷àñòîòîé [12.4.4.1].

12.4.1.6 - Íàäåæíîñòü çàïóñêà

Íàäåæíîñòü çàïóñêà îöåíèâàåòñÿ êîýôôèöèåí-

òîì íàäåæíîñòè, êîòîðûé ðàâåí îòíîøåíèþ êîëè-

÷åñòâà çàïóñêîâ áåç îòêàçîâ ê ñóììàðíîìó ÷èñëó

çàïóñêîâ, âûïîëíåííûõ ïðè äàííûõ íàçåìíûõ èëè

ïîëåòíûõ óñëîâèÿõ. Êîýôôèöèåíò íàäåæíîñòè çà-

ïóñêà õàðàêòåðèçóåò òåõíè÷åñêîå ñîñòîÿíèå äâèãà-

òåëÿ è âåðîÿòíîñòü âûïîëíåíèÿ óäà÷íîãî çà

ïóñêà.

êîíîìè÷åñêàÿ öåëåñîîáðàçíîñòü îáåñïå÷å-

íèÿ âûñîêîãî êîýôôèöèåíòà íàäåæíîñòè çàïóñ-

êà îáóñëàâëèâàåòñÿ âûñîêîé ñòåïåíüþ èíòåíñèâ-

íîñòè èñïîëüçîâàíèÿ àâèàöèîííîé òåõíèêè

(îñîáåííî â ãðàæäàíñêîé àâèàöèè). Ýòî ïëîò-

íîñòü

ðàñïèñàíèÿ ïàññàæèðñêèõ ðåéñîâ, âûñîêàÿ

ñòîèìîñòü âðåìåíè ñòîÿíêè íà òðàíçèòíûõ àýðî-

äðîìàõ, àðåíäû íàçåìíîé òåõíèêè îáåñïå÷åíèÿ

âûëåòà. Â óñëîâèÿõ âîåííîãî ïðèìåíåíèÿ âûñî-

êèé êîýôôèöè

åíò íàäåæíîñòè çàïóñêà îáóñëàâëè-

âàåòñÿ òðåáîâàíèÿìè áîåâîé ãîòîâíîñòè ñàìîëåòà,

îáåñïå÷åíèÿ åãî áîåæèâó÷åñòè (çàïóñê â âîçäóõå

ïîñëå âîçìîæíîé îñòàíîâêè äâèãàòåëÿ ïîñëå ïóñ-

êîâ ðàêåò) è ò.ä.

Íàäåæíîñòü çàïóñêà äâèãàòåëÿ îáåñïå÷èâàåò-

ñÿ îïòèìàëüíûì ñî÷åòàíèåì õàðàêòåðèñòèê óçëîâ

äâèãàòåëÿ è åãî ñèñòåì, ó÷àñòâóþùèõ â çàïóñêå,

àäàïòèâíîñòüþ çàêîíîâ óïðàâëåíèÿ, òî÷íîñòüþ

ðåãóëèðîâàíèÿ, òî÷íîñòüþ âûïîëíåíèÿ òåõíîëîãè-

÷åñêèõ îïåðàöèé ïî çàïóñêó, èñïðàâíîñòüþ ñàìî-

ëåòíûõ ñèñòåì è äðóãèìè óñëîâèÿìè.

12.4.1.7 - Õàðàêòåðèñòèêè çàïóñêà

Ïðîöåññ çàïóñêà àâèàöèîííîãî ÃÒÄ óñëîâíî

ìîæåò áûòü ðàçáèò íà òðè ýòàïà (ñì. Ðèñ. 12.4.1.7_1).

Íà ïåðâîì ýòàïå çàïóñêà - ñ ìîìåíòà ïîäêëþ-

÷åíèÿ ñòàðòåðà ê ðîòîðó äâèãàòåëÿ äî ìîìåíòà âîñ-

ïëàìåíåíèÿ ÒÂÑ â ÊÑ - ðàñêðóòêà ðîòîðà äâèãàòåëÿ

âåäåòñÿ òîëüêî ñòàðòåðîì. Ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî òóð-

áèíà äâèãàòåëÿ âñòóïàåò â àêòèâíóþ ðàáîò

ó ñ íà÷à-

ëà âîñïëàìåíåíèÿ ÒÂÑ â ÊÑ. Â òå÷åíèå ïåðâîãî

ïåðèîäà çàïóñêà ðàñõîä è äàâëåíèå âîçäóõà çà ÊÂÄ

óâåëè÷èâàþòñÿ ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà îáîðî-

òîâ ðîòîðà äâèãàòåëÿ.

Íà âòîðîì ýòàïå çàïóñêà - ñ ìîìåíòà âîñïëà-

ìåíåíèÿ ÒÂÑ â ÊÑ äî ìîìåíòà îòêëþ÷åíèÿ ñòàð-

òåðà îò ðîòîðà äâèãàòåëÿ - ðàñêðóòêà âåäåòñÿ îäíî-

âðåìåííî ñòàðòåðîì è òóðáèíîé äâèãàòåëÿ.

Ïóñêîâîå óñòðîéñòâî îòêëþ÷àåòñÿ îò äâèãàòåëÿ àâ-

òîìàòè÷åñêè â ìîìåíò âûõîäà íà îïðåäåëåííóþ ÷à-

ñòîòó âðàùåíèÿ ðîòîðà, ïðè êîòîðîé òóðáèíà èìå-

åò íåîáõîäèìûé èçáûòîê ìîùíîñòè äëÿ ðàñêðóòêè

ðîòîðà. Ýòîò ýòàï çàïóñêà õàðàêòåðèçóåòñÿ ïðîäîë-

æèòåëüíîñòüþ è ìàêñèìàëüíûìè òåïëîâûìè íà-

ãðóçêàìè íà äåòàëè òóðáèíû.

Íà òðåòüåì ýòàïå çàïóñêà - ñ ìîìåíòà îòêëþ-

÷åíèÿ ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà äî âûõîäà äâèãàòåëÿ

íà ðåæèì ìàëîãî ãàçà - ðîòîð äâèãàòåëÿ ðàñêðó÷è-

âàåòñÿ òîëüêî òóðáèíîé [12.4.4.2].

Ðàññìîòðåííûå ýòàïû õàðàêòåðíû äëÿ ïðîöåñ-

ñà âûâîäà íà ðåæèì ìàëîãî ãàçà áîëüøèíñòâà ñî-

âðåìåííûõ àâèàöèîííûõ äâèãàòåëåé è ÃÒÓ íàçåì-

íîãî ïðèìåíåíèÿ.

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

804

Ðèñóíîê 12.4.1.7_1 - Ýòàïû çàïóñêà ÃÒÄ, öèêëîãðàììà çàïóñêà

- òåìïåðàòóðà ãàçà çà òóðáèíîé; n

- ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðà ÊÂÄ; G

- ðàñõîä

òîïëèâà â ÊÑ

Ðèñóíîê 12.4.1.7_2 - Ïîëîæåíèå ãðàíèö çàïóñêà ÃÒÄ - « äîðîæêà çàïóñêà»

Äëÿ êà÷åñòâåííîé è êîëè÷åñòâåííîé îöåíêè

ïðèìåíÿåòñÿ êîìïëåêñíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïðîöåñ-

ñà çàïóñêà - äîïóñòèìûé äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ìãíî-

âåííîãî ðàñõîäà òîïëèâà â ÊÑ. Äîïóñòèìûé äèàïà-

çîí ðàñõîäà òîïëèâà (äëÿ òåêóùåé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ

ðîòîðà) îãðàíè÷èâàåòñÿ «áîãàòîé»

è «áåäíîé» ãðà-

íèöàìè.

Òàê, íà ýòàïå ðîçæèãà ÊÑ (íà÷àëî âòîðîãî ýòà-

ïà) «áîãàòàÿ» ãðàíèöà - ýòî ìàêñèìàëüíûé ðàñõîä

òîïëèâà, ïðè êîòîðîì îáåñïå÷åí ðîçæèã è îòñóò-

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

805

ñòâóåò ïîòåðÿ óñòîé÷èâîñòè ÊÂÄ. Ïîòåðÿ óñòîé-

÷èâîñòè ÊÂÄ ïðîÿâëÿåòñÿ ðîñòîì òåìïåðàòóðû ãàçà

çà òóðáèíîé ñ îäíîâðåìåííûì óìåíüøåíèåì òåì-

ïà ðîñòà ÷àñòîòû âðàùåíèÿ (çàâèñàíèå). «Áåäíàÿ»

ãðàíèöà - ýòî ìèíèìàëüíûé ðàñõîä òîïëèâà, ïðè

êîòîðîì âîçìîæíî âîñïëàìåíåíèå ÒÂÑ.

Íà ýòàïå ðàçãîíà (ïðîäîëæåíèå âòîðîãî è òðå-

òèé ýòàïû çàïóñêà) «áîãàòàÿ» ãðàíèöà - ýòî çàïóñê

íà ìàêñèìàëüíîì ðàñõîäå òîïëèâà, ïðè êîòîðîì

îòñóòñòâóåò ïîòåðÿ óñòîé÷èâîñòè ÊÂÄ èëè äîñòè-

æåíèå ïðåäåëüíîé òåìïåðàòóðû ãàçà çà òóðáèíîé.

«Áåäíàÿ» ãðàíèöà - ýòî çàïóñê ñ ìèíèìàëüíûì ðàñ-

õîäîì òîïëèâà, ïðè êîòîðîì âîçìîæíî óâåëè÷åíèå

÷àñòîòû âðàùåíèÿ (ðàñêðóòêà ðîòîðà) ñ âûõîäîì

íà «ìàëûé ãàç».

Ïðèìåíèòåëüíî ê òîïëèâîðåãóëèðóþùåé àï-

ïàðàòóðå äîïóñòèìûé äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ðàñõî-

äà òîïëèâà îïðåäåëÿåòñÿ ðåãóëèðîâêàìè ñîîòâåò-

ñòâóþùèõ ïðîãðàìì, è íàçûâàåòñÿ «äîðîæêà

çàïóñêà».

Ïîëîæåíèå ãðàíèö çàïóñêà ïîêàçàíî íà

Ðèñ. 12.4.1.7_2.

12.4.1.8. - Âûáîð òèïà è ïàðàìåòðîâ

ñòàðòåðà

Äëÿ çàïóñêà àâèàöèîííûõ ÃÒÄ ïðèìåíÿþò

ñòàðòåðû ðàçëè÷íîãî ïðèíöèïà äåéñòâèÿ. Âûáîð

ñòàðòåðà çàâèñèò îò áîëüøîãî ÷èñëà ôàêòîðîâ, â ÷à-

ñòíîñòè, îò íàçíà÷åíèÿ è ðàçìåðíîñòè äâèãàòåëÿ,

òðåáóåìîé ïðîäîëæèòåëüíîñòè çàïóñêà, òðåáîâàíèÿ

àâòîíîìíîñòè ïóñêîâîé ñèñòåìû. Ïðè ýòîì íåìàëî-

âàæíîå, à â ðÿäå ñëó÷àåâ îïðåäåëÿþùåå çíà÷åíèå

èìååò òèï ýíåðãîñèñòåìû ñàìîëåòà (â îñîáåííîñòè

äëÿ àâòîíîìíûõ ïóñêîâûõ ñèñòåì). Íàèáîëüøåå ðàñ-

ïðîñòðàíåíèå äëÿ äâèãàòåëåé ìàëîé ðàçìåðíîñòè

â ãðàæäàíñêîé àâèàöèè íàøëè ýëåêòðè÷åñêèå ñòàð-

òåðû. Äëÿ äâèãàòåëåé ñðåäíåé è áîëüøîé ðàçìåðíî-

ñòè - âîçäóøíûå ñòàðòåðû. Äëÿ äâèãàòåëåé âîåííî-

ãî íàçíà÷åíèÿ - ãàçîòóðáèííûå ñòàðòåðû.

Êàæäîìó òèïó ñòàðòåðà ñâîéñòâåííà îïðåäå-

ëåííàÿ ìåõàíè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà, ïðåäñòàâëÿ-

åìàÿ îáû÷íî â âèäå èçìåíåíèÿ êðóòÿùåãî ìîìåí-

òà íà âûõîäíîì âàëó ñòàðòåðà â çàâèñèìîñòè îò

÷àñòîòû åãî âðàùåíèÿ. Àíàëèòè÷åñêè ìåõàíè÷åñ-

êàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà ÷àñòî

âûðàæàåòñÿ ëèíåéíîé, ãèïåðáîëè÷åñêîé ôóíêöè-

åé èëè ëîìàíîé êðèâîé, ñîñòàâëåííîé èç ýòèõ ôóí-

êöèé.

Òàê, íàïðèìåð, äëÿ âîçäóøíîãî ñòàðòåðà àíà-

ëèòè÷åñêîå âûðàæåíèå ìåõàíè÷åñêîé õàðàêòåðèñ-

òèêà èìååò âèä:

ÑÒ

= Ì

– bn,

ãäå Ì

- íà÷àëüíûé êðóòÿùèé ìîìåíò íà ðîòîðå

äâèãàòåëÿ;

b - ïîñòîÿííûé êîýôôèöèåíò äëÿ äàííîãî

òèïà ñòàðòåðà è ïåðåäàòî÷íîãî îòíîøåíèÿ

îò ñòàðòåðà ê ðîòîðó äâèãàòåëÿ;

n - ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðà äâèãàòåëÿ.

Òàêîå ïðåäñòàâëåíèå ìåõàíè÷åñêîé õàðàêòåðè-

ñòèêè ÿâëÿåòñÿ â èçâåñòíîé ñòåïåíè óñëîâíûì. Ôàê-

òè÷åñêîå èçìåíåíèå êðóòÿùåãî ìîìåíòà ïî ÷àñòîòå

âðàùåíèÿ íîñèò áîëåå ñëîæíûé õàðàêòåð âñëåäñòâèå

íàëè÷èÿ ïåðåäàòî÷íîãî çàïàçäûâàíèÿ â ñèñòåìå ïîä-

âîäà ýíåðãèè ïðè ðåëåéíîì ñðàáàòûâàíèè îðãàíîâ

óïðàâëåíèÿ, à òàêæå âûçâàííûõ íåñòàáèëüíîñòüþ

÷àñòîòû âðàùåíèÿ ñòàðòåðà

êîëåáàòåëüíûõ ïðîöåñ-

ñîâ, âçàèìîäåéñòâèåì èíåðöèîííûõ ìàññ ñòàðòå-

ðà, ïðèâîäà è ðîòîðà äâèãàòåëÿ. Ïîä âîçäåéñòâèåì

ýêñïëóàòàöèîííûõ ôàêòîðîâ ìåõàíè÷åñêàÿ õàðàê-

òåðèñòèêà ñòàðòåðà èçìåíÿåòñÿ [12.4.4.2].

Íàèáîëåå çàìåòíî õàðàêòåðèñòèêè ìîãóò èç-

ìåíÿòüñÿ ïðè èçìåíåíèè äàâëåíèÿ âîçäóõà, ïî-

äàâàåìîãî íà òóðáèíó ñòàðòåðà, êàê âñëåäñòâè

îñîáåííîñòåé ðåãóëèðîâàíèÿ è íåñòàáèëüíîñòè ïîä-

äåðæàíèÿ äàâëåíèÿ èñòî÷íèêîì ñæàòîãî âîçäóõà, òàê

è èç-çà óâåëè÷åíèÿ ïîòåðü äàâëåíèÿ â òðóáîïðîâî-

äàõ ïóñêîâîé ñèñòåìû. Íåìàëîâàæ

íîå çíà÷åíèå

èìååò òåìïåðàòóðà ñæàòîãî âîçäóõà, âåëè÷èíà ïî-

òåðü òåïëà ïðè ïåðåäà÷å.

Ïåðåäàòî÷íîå îòíîøåíèå (i

) êèíåìàòè÷åñêîé

öåïè îïðåäåëÿåòñÿ îòíîøåíèåì ÷àñòîòû âðàùåíèÿ

ðîòîðà ñòàðòåðà ê ÷àñòîòå âðàùåíèÿ ðîòîðà äâèãà-

òåëÿ. Îíî îïðåäåëÿåò ñîîòíîøåíèå ìåæäó ìîìåí-

òîì è ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ âûõîäíîãî âàëà ñòàðòåðà,

ìîùíîñòü êîòîðîãî ïðè ýòîì

îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé.

Ñ óâåëè÷åíèåì i

óâåëè÷èâàåòñÿ ìîìåíò íà âûõî-

äå ðåäóêòîðà, à ÷àñòîòà âðàùåíèÿ óìåíüøàåòñÿ.

È íàîáîðîò - ñ óìåíüøåíèåì ïåðåäàòî÷íîãî îòíî-

øåíèÿ ìîìåíò íà âûõîäå óìåíüøàåòñÿ, à ÷àñòîòà

âðàùåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ. Â çàâèñèìîñòè îò çíà÷å-

íèÿ åãî ìåíÿåòñÿ íàêëîí ìîìåíòíîé õàðàêòåðèñ-

òèêè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà ïðèâåäåííîé ê ðîòîðó

äâèãàòåëÿ (ñì. Ðèñ. 12.4.1.8_1). Êàê âèäíî, ïðè

óìåíüøåíèè i

óìåíüøàåòñÿ íàêëîí ìîìåíòíîé õà-

ðàêòåðèñòèêè ê îñè àáñöèññ, à ìàêñèìóì ìîùíîñ-

òè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà ñìåùàåòñÿ â ñòîðîíó áîëü-

øåé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ ðîòîðà äâèãàòåëÿ [12.4.4.2].

Òàê êàê i

âëèÿåò íà âåëè÷èíó ìîìåíòà, ïåðå-

äàâàåìîãî ê äâèãàòåëþ, òî èìååòñÿ îïòèìàëüíîå

çíà÷åíèå ïåðåäàòî÷íîãî îòíîøåíèÿ, ïðè êîòîðîì

îáåñïå÷èâàåòñÿ íàèëó÷øåå èñïîëüçîâàíèå ìîìåí-

òíîé õàðàêòåðèñòèêè.

Â îáùåì ñëó÷àå êðóòÿùèé ìîìåíò íà âàëó

ðîòîðà äâèãàòåëÿ Ì

ÏÓ

(Êã·ì) è ìîùíîñòü ñòàðòåðà

ÏÓ

(ë.ñ.) îïðåäåëÿþòñÿ âûðàæåíèÿìè:

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

806

ÏÓ

= Ì

ÏÓÐ

= Ì

ÏÓÐ

ÐÅÄ

(12.4.1.8-1)

ÏÓ

= 716,2Ì

ÏÓ

(12.4.1.8-2)

ãäå Ìïóð - êðóòÿùèé ìîìåíò íà âàëó ðîòîðà ñòàð-

òåðà, Êãì,

- îáùåå ïåðåäàòî÷íîå îòíîøåíèå ìåæäó

ðîòîðàìè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà è äâèãà-

òåëÿ;

ÐÅÄ

- ïåðåäàòî÷íîå îòíîøåíèå ðåäóêòîðà, âêëþ-

÷åííîãî â êîíñòðóêöèþ ïóñêîâîãî óñòðîé-

ñòâà;

- ïåðåäàòî÷íîå îòíîøåíèå ðåäóêòîðà,

âêëþ÷åííîãî â êîíñòðóêöèþ äâèãàòåëÿ;

ÏÓ

- ÷àñòîòà âðàùåíèÿ âûõîäíîãî âàëà

ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà.

Êðîìå ïåðåäàòî÷íîãî îòíîøåíèÿ âàæíûì ïà-

ðàìåòðîì, âëèÿþùèì íà íàäåæíîñòü çàïóñêà, ÿâ-

ëÿåòñÿ ÷àñòîòà ñîïðîâîæäåíèÿ ðîòîðà äâèãàòåëÿ

ñòàðòåðîì. Ðàííåå îòêëþ÷åíèå ïóñêîâîãî óñòðîé-

ñòâà ïðèâåäåò ê óâåëè÷åíèþ ïðîäîëæèòåëüíîñòè

çàïóñêà, óâåëè÷åíèþ ïîòðåáíîãî ðàñõîäà òîïëèâà

è, êàê ñëåäñòâèå - ê ðîñòó òåìïåðàòóðû ãàçà, ñíè-

æåíèþ çàïàñîâ ÃÄÓ êîìïðåññîðà.

Î÷åâèäíî, ÷åì áîëüøå ïîäâîäèìàÿ ê ðîòîðó

äâèãàòåëÿ ìîùíîñòü îò ñòàðòåðà è ÷åì áîëåå ïðî-

äîëæèòåëåí ïåðèîä ñîïðîâîæäåíèÿ ðîòîðà, òåì

ìåíüøå òîïëèâà òðåáóþòñÿ äëÿ íåîáõîäèìîãî óñêî-

ðåíèÿ ðîòîðà. Ñëåäîâàòåëüíî, ñíèæàþòñÿ òåïëîâûå

íàãðóçêè íà äåòàëè òóðáèíû. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, óâå-

ëè÷åíèå ìîùíîñòè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà âûçûâàåò

óâåëè÷åíèå åãî ìàññû èëè ïðè íåèçìåííîé ìàññå -

ñíèæåíèå íàäåæíîñòè (ðåñóðñà) è,

â êîíå÷íîì èòî-

ãå, ïðèâîäèò ê íåîáîñíîâàííûì ýêîíîìè÷åñêèì

çàòðàòàì. Ïîýòîìó âûáîð è îïòèìèçàöèÿ ïàðàìåò-

ðîâ ñòàðòåðà èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå ïðè ïðîåê-

òèðîâàíèè äâèãàòåëÿ.

Âûáîð ïàðàìåòðîâ ñòàðòåðà âûïîëíÿåòñÿ â íåñ-

êîëüêî ýòàïîâ ïðè ðàçðàáîòêå äâèãàòåëÿ.

Íà ýòàïå ýñêèçíîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ ïðèìåíèì

ïðèíöèï ïîäîáèÿ äëÿ óæå ýêñïëóàòèðóþùèõñÿ äâè-

ãàòåëåé.

Ñòðîÿòñÿ èçâåñòíûå çàâèñèìîñòè è âûïîëíÿ-

åòñÿ îöåíêà òðåáóåìûõ ïàðàìåòðîâ äëÿ ðàçðàáàòû-

âàåìîãî äâèãàòåëÿ â îòíîñèòåëüíûõ êîîðäèíàòàõ:

ÏÓ

/ R

ÄÂ

= f (

ππ

ÏÓ

ÌÃ

= f (

ππ

ãäå n

ÏÓ

- ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðà äâèãàòåëÿ ïðè

îòêëþ÷åíèè ñòàðòåðà;

ÌÃ

- ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ðîòîðà äâèãàòåëÿ íà

ðåæèìå «ìàëûé ãàç»,

ππ

- ñòåïåíü ñæàòèÿ êîìïðåññîðà,

ÄÂ

- òÿãà äâèãàòåëÿ,

ÏÓ

- ìîùíîñòü ñòàðòåðà.

Òàêîé ïîäõîä íà ýòàïå ðàáî÷åãî ïðîåêòèðîâà-

íèÿ ïîçâîëÿåò ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ ïðåäâàðè-

òåëüíî îöåíèòü ïàðàìåòðû ñòàðòåðà äëÿ îïðåäåëå-

íèÿ åãî êîíñòðóêòèâíûõ õàðàêòåðèñòèê (ãàáàðèòû,

ìàññà). Òàêæå íà ýòàïå ðàáî÷åãî ïðîåêòèðîâàíèÿ

Ðèñóíîê 12.4.1.8_1 - Ìîìåíòíûå è ìîùíîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà íà âàëó ðîòîðà

äâèãàòåëÿ ïðè ðàçëè÷íûõ îáùèõ ïåðåäàòî÷íûõ îòíîøåíèÿõ

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

807

óòî÷íÿþòñÿ ïðåäâàðèòåëüíî âûáðàííûå ïàðàìåòðû.

Íà ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè äâèãàòåëÿ âûïîëíÿþò-

ñÿ ðàñ÷åòû, íà îñíîâàíèè êîòîðûõ îïðåäåëÿþò ðàñ-

ïîëàãàåìûå çàïàñû ÃÄÓ êîìïðåññîðà íà ïóñêîâûõ

ðåæèìàõ äëÿ íåñêîëüêèõ âàðèàíòîâ ñî÷åòàíèé ìîù-

íîñòè, ÷àñòîòû ñîïðîâîæäåíèÿ ðîòîðà ïóñêîâûì

óñòðîéñòâîì è îáùåãî ïåðåäàòî÷íîãî îòíîøåíèÿ â

êèíåìàòè÷åñêîé öåïè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà.

12.4.1.9 - Îñîáåííîñòè çàïóñêà äâè-

ãàòåëåé äâóõðîòîðíûõ ñõåì

Êàê ãîâîðèëîñü â ãëàâå 1, ñîâðåìåííûé àâèà-

öèîííûé ÒÐÄÄ èìååò äâà (à â íåêîòîðûõ êîíñòðóê-

öèÿõ è òðè) ìåõàíè÷åñêè íå ñâÿçàííûõ ðîòîðà ÂÄ

è ÍÄ, êîòîðûå íà âñåõ ýêñïëóàòàöèîííûõ ðåæèìàõ

âðàùàþòñÿ ñ ðàçëè÷íîé ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ â çàâè-

ñèìîñòè îò ðàñïðåäåëåíèÿ ðàáîò ìåæäó êàñêàäàìè

êîìïðåññîðà, ñðàáàòûâàåìîãî ïåðåïàäà íà òóðáè-

íàõ (ìåæäó ñòóïåíÿìè òóðáèí), à òàê æå îò ðåæè-

ìà ðàáîòû äâèãàòåëÿ, ïëîùàäè ðåàêòèâíîãî ñîïëà

è àòìîñôåðíûõ óñëîâèé.

Ïðè çàïóñêå äâèãàòåëÿ äâóõðîòîðíîé ñõåìû

íåîáõîäèìî êàæäûé ðîòîð âûâåñòè èç ñîñòîÿíèÿ

ïîêîÿ íà ðåæèì ìàëîãî ãàçà.

Âîçìîæíû òðè âàðèàíòà çàïóñêà äâóõðîòîð-

íîãî äâèãàòåëÿ [12.4.4.2]:

- ñòàðòåð ðàñêðó÷èâàåò ðîòîð ÂÄ, à îáîðîòû

ðîòîðà ÍÄ óâåëè÷èâàþòñÿ çà ñ÷åò ãàçîâîé ñâÿçè

ìåæäó ðîòîðàìè;

- ñòàðòåð ðàñêðó÷èâàåò ðîòîð ÍÄ, à ðîòîð ÂÄ

ðàñêðó÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò ãàçîâîé ñâÿçè ìåæäó ðîòî-

ðàìè;

- ñòàðòåðû ðàñêðó÷èâàþò îáà ðîòîðà.

Åñëè ñòàðòåð ðàñêðó÷èâàåò îäèí ðîòîð, òî âòî-

ðîé ðîòîð äî âñòóïëåíèÿ òóðáèíû â àêòèâíóþ ðà-

áîòó áóäåò àâòîðîòèðîâàòü.

Ïðè ðàñêðóòêå îáîèõ ðîòîðîâ íè îäèí èç íèõ

íå ðàáîòàåò íà ðåæèìå àâòîðîòàöèè è ïîòîìó äàâ-

ëåíèå çà ðîòîðîì ÂÄ ïîâûøàåòñÿ â áîëüøåé ñòåïå-

íè, ÷åì çà êîìïðåññîðîì ïðè ðàñêðóòêå îäíîãî èç

ðîòîðîâ. Â ïåðâîì ñëó÷àå òóðáèíà ðàíüøå âñòóïàåò

â ðàáîòó è îòäàåò â ïðîöåññå çàïóñêà áîëüøóþ ìîù-

íîñòü. Áëàãîäàðÿ ýòîìó çàïóñê äâèãàòåëÿ óëó÷øàåò-

ñÿ. Îäíàêî ðàñêðóòêó îáîèõ ðîòîðîâ ñòàðòåðàìè

òðóäíî âûïîëíèòü êîíñòðóêòèâíî. Êðîìå òîãî, òà-

êàÿ ñõåìà ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ìàññû ÏÑ. Ïî-

ýòîìó ïðè çàïóñêå äâóõðîòîðíûõ äâèãàòåëåé ïóñêî-

âîå óñòðîéñòâî ðàñêðó÷èâàåò òîëüêî îäèí èç ðîòîðîâ.

Íà ñîâðåìåííûõ äâóõðîòîðíûõ äâèãàòåëÿõ çà-

ïóñê ïóòåì ðàñêðóòêè ðîòîðà ÍÄ íå ïðèìåíÿþò ïî

ñëåäóþùèì ïðè÷èíàì. Âî-ïåðâûõ, ìîìåíò èíåðöèè

ðîòîðà ÍÄ îáû÷íî áîëüøå ìîìåíòà èíåðöèè ðîòî-

ðà ÂÄ, ïîýòîìó äëÿ åãî ðàñêðóòêè òðåáóåòñÿ áîëåå

ìîùíûé ñòàðòåð. Âî-âòîðûõ, ïðè òàêîì çàïóñêå äâè-

ãàòåëÿ îáîðîòû ðîòîðà ÍÄ ïîëó÷àþòñÿ âûøå, ÷åì ó

ðîòîðà ÂÄ. Ïîýòîìó äèàïàçîí óñòîé÷èâîé ðàáîòû

êîìïðåññîðà íà ïóñêîâûõ ðåæèìàõ ñíèæàåòñÿ, ÷òî

ïðèâîäèò ê íåîáõîäèìîñòè óìåíüøåíèÿ ðàñõîäà

òîïëèâà â ÊÑ. Â ðåçóëüòàòå ñíèæàåòñÿ ýôôåêòèâ-

íîñòü ðàáîòû òóðáèíû íà ïóñêîâûõ ðåæèìàõ.

Òàêèì îáðàçîì, â ñèëó óêàçàííûõ ïðè÷èí, çà-

ïóñê äâóõðîòîðíûõ äâèãàòåëåé âûãîäíåå îñóùåñòâ-

ëÿòü ïóòåì ðàñêðóòêè ðîòîðà ÂÄ.

12.4.1.10 - Ñèñòåìû çàæèãàíèÿ

Ê âàæíûì õàðàêòåðèñòèêàì àãðåãàòîâ çàæèãà-

íèÿ îòíîñèòñÿ âåëè÷èíà íàêîïëåííîé ýíåðãèè è

÷àñòîòà ðàçðÿäîâ â êàíàëå. Êàê ïðàâèëî, àãðåãàòû

çàæèãàíèÿ ñîâðåìåííûõ àâèàöèîííûõ äâèãàòåëåé

- äâóõêàíàëüíûå. Äëÿ ñèñòåì çàæèãàíèÿ ñ ïóñêî-

âûìè âîñïëàìåíèòåëÿìè ïðèìåíÿþò àãðåãàòû çà-

æèãàíèÿ ñ âåëè÷èíîé íàêîïëåííîé ýíåðãèè 1...2 Äæ

è ÷àñòîòîé ðàçðÿäà 7...10 Ãö. Ñèñòåìû çàæèãàíèÿ

íåïîñðåäñòâåííîãî âîñïëàìåíåíèÿ òðåáóþò áîëåå

âûñîêèõ ïàðàìåòðîâ àãðåãàòà çàæèãàíèÿ. Òàê, âå-

ëè÷èíà íàêîïëåííîé ýíåðãèè êàíàëà ìîæåò íàõî-

äèòüñÿ â ïðåäåëàõ 6...20 Äæ, à ÷àñòîòà ðàçðÿäà ìî-

æåò áûòü 0,5...4 Ãö.

Îñíîâíûì êðèòåðèåì â âûáîðå òèïà ñèñòåìû

çàæèãàíèÿ ÿâëÿåòñÿ íàäåæíîñòü âîñïëàìåíåíèÿ ÒÂÑ

â çàäàííîé îáëàñòè ýêñïëóàòàöèè. Ñîâðåìåííîå ðàç-

âèòèå òåõíèêè ïðåäïîëàãàåò ñëåäóþùåå íàïðàâëå-

íèå: åñëè êîíñòðóêöèÿ ÊÑ ñî ñâå÷àìè çàæèãàíèÿ íå-

ïîñðåäñòâåííîãî âîñïëàìåíåíèÿ îáåñïå÷èâàåò

íàäåæíîå âîñïëàìåíåíèå âî âñåé îáëàñòè ýêñïëóà-

òàöèè, òî åé îòäàåòñÿ ïðåäïî÷òåíèå ïåðåä ñèñòåìîé

çàæèãàíèÿ ñ ïóñêîâûìè âîñïëàìåíèòåëÿìè â ñèëó åå

ïðîñòîòû. Îäíàêî êàæóùàÿñÿ ïðîñòîòà ñèñòåìû çà-

æèãàíèÿ ñî ñâå÷àìè íåïîñðåäñòâåííîãî âîñïëàìåíå-

íèÿ òðåáóåò òùàòåëüíîé îòðàáîòêè âñåõ ïàðàìåòðîâ

ÏÑ, ïðîâåäåíèÿ ïîëíîãî êîìïëåêñà èñïûòàíèé ÊÑ,

â òîì ÷èñëå â òåðìîáàðîêàìåðå. Îêîí÷àòåëüíîå ðå-

øåíèå ïî âûáîðó ñèñòåìû çàæèãàíèÿ ïðèíèìàåòñÿ

ïî ðåçóëüòàòàì ëåòíûõ èñïûòàíèé äâèãàòåëÿ ñ çàïóñ-

êàìè â ñîãëàñîâàííîé îáëàñòè ïîëåòà.

12.4.1.11 - Îáåñïå÷åíèå õàðàêòåðèñ-

òèê çàïóñêà íà ðàçãîíå

Ïðè âîñïëàìåíåíèè è ãîðåíèè ÒÂÑ â ÊÑ ïî-

âûøàåòñÿ òåìïåðàòóðà ãàçîâ ïåðåä òóðáèíîé, âëè-

ÿþùàÿ íà ìîùíîñòü òóðáèíû. Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî

ïîñëå âñòóïëåíèÿ â ðàáîòó òóðáèíû âåëè÷èíà óñ-

êîðåíèÿ ðîòîðà çàâèñèò îò èçáûòêà ïîäàâàåìîãî

â ÊÑ òîïëèâà è îò ìîùíîñòè ïóñêîâîãî óñòðîéñòâà.

Ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû ãàçîâ ïåðåä òóðáè-

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

808

íîé óâåëè÷èâàåòñÿ îáúåì ãàçîâ, ïðîõîäÿùèõ ÷åðåç

ñîïëîâîé àïïàðàò è, ñëåäîâàòåëüíî, óâåëè÷èâàåò-

ñÿ òåïëîâîå ñîïðîòèâëåíèå ñåòè, íà êîòîðóþ ðàáî-

òàåò êîìïðåññîð. Èçáûòî÷íàÿ ìîùíîñòü òóðáèíû

íà ðåæèìàõ çàïóñêà çàâèñèò îò ñîçäàâàåìîãî êîì-

ïðåññîðîì äàâëåíèÿ âîçäóõà è îò ïîäîãðåâà âîçäó-

õà â ÊÑ. Âåëè÷èíà äîïóñòèìîãî ïîäîãðåâà âîçäó-

õà â ÊÑ îïðåäåëÿåòñÿ èç óñëîâèÿ îáåñïå÷åíèÿ

óñòîé÷èâîé ðàáîòû êîìïðåññîðà âî âñåì äèàïàçî-

íå ïóñêîâûõ ðåæèìîâ.

12.4.1.12 - Ðåãóëèðîâàíèå êîìïðåñ-

ñîðà íà ïóñêîâûõ ðåæèìàõ

Îñåâûå êîìïðåññîðû ñîâðåìåííûõ ÒÐÄ íà

ìàêñèìàëüíîì ðåæèìå èìåþò ñòåïåíüþ ñæàòèÿ

16...20 (ãëàâà 1). Íàïîìíèì, ÷òî õàðàêòåðèñòèêè

êîìïðåññîðà âûáèðàþòñÿ èç óñëîâèÿ ìèíèìèçàöèè

ïîòåðü ïîñðåäñòâîì îáåñïå÷åíèÿ áåçîòðûâíîãî

îáòåêàíèÿ ëîïàòîê íà ðàñ÷åòíîì ðåæèìå.

Íà ïîíèæåííûõ (ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàñ÷åòíûì)

ðåæèìàõ ðàáîòû îñåâûå ñêîðîñòè äâèæåíèÿ âîç-

äóõà ÷åðåç ñòóïåíè êîìïðåññîðà îòëè÷àþòñÿ îò

çíà÷åíèé íà ðàñ÷åòíîì ðåæèìå. Ñêîðîñòü âîçäóõà

íà âõîäå â êîìïðåññîð èçìåíÿåòñÿ òîëüêî çà ñ÷åò

èçìåíåíèÿ ðàñõîäà âîçäóõà ÷åðåç äâèãàòåëü (ïëîò-

íîñòü âîçäóõà âî âõîäíîì ñå÷åíèè îñòàåòñÿ ïîñòî-

ÿííîé). Âî âñåõ ïîñëåäóþùèõ ñòóïåíÿõ ýòà ñêî-

ðîñòü èçìåíÿåòñÿ çà ñ÷åò èçìåíåíèÿ íå òîëüêî ðàñ-

õîäà, íî è ïëîòíîñòè âîçäóõà.

Èç óñëîâèÿ íåðàçðûâíîñòè ïîòîêà äëÿ ñå÷å-

íèé íà âõîäå â êîìïðåññîð è âûõîäå èç íåãî ìîæíî

ïîëó÷èòü âûðàæåíèå äëÿ îòíîøåíèÿ îñåâûõ ñêî-

ðîñòåé â óêàçàííûõ ñå÷åíèÿõ:

2à

/ Ñ

1à

= f

/ ( f

ππ

), (12.4.1.12-1)

ãäå f

è Ñ

1à

- ïëîùàäü ñå÷åíèÿ è ñêîðîñòü âîçäóõà

íà âõîäå â êîìïðåññîð,

è Ñ

2à

- òî æå íà âûõîäå èç êîìïðåññîðà,

ππ

- ñòåïåíü ñæàòèÿ âîçäóõà â êîìïðåñ-

ñîðå,

n - ïîêàçàòåëü ïîëèòðîïû ñæàòèÿ.

Ïðè íåèçìåííûõ (äëÿ êîíêðåòíîãî äâèãàòåëÿ)

ïëîùàäÿõ ñå÷åíèé f

è f

îòíîøåíèå îñåâûõ ñêîðî-

ñòåé çàâèñèò òîëüêî îò ñòåïåíè ñæàòèÿ. Ñ óìåíü-

øåíèåì îáîðîòîâ ñòåïåíü ñæàòèÿ âîçäóõà â êîìï-

ðåññîðå óìåíüøàåòñÿ è ñîîòâåòñòâåííî ýòîìó

îòíîøåíèå îñåâûõ ñêîðîñòåé íà âûõîäå èç êîìï-

ðåññîðà è âõîäå â íåãî óâåëè÷èâàåòñÿ. Ò.å. îñåâàÿ

ñêîðîñòü íà âõîäå â êîìïðåññîð ïðè óìåíüøåíèè

îáîðîòîâ ïàäàåò áûñòðåå, ÷åì íà âûõîäå. Èç ïðè-

âåäåííîãî óðàâíåíèÿ âèäíî, ÷òî ÷åì áîëüøå ñòå-

ïåíü ñæàòèÿ íà ðàñ÷åòíîì ðåæèìå, òåì áîëüøå ðàñ-

Ðèñóíîê 12.4.1.12_1 - Îáðàçîâàíèå ñðûâà ïîòîêà íà ÐË êîìïðåññîðà. Çàïóñê ñ çàêðûòûì ïåðåïóñêîì âîçäóõà

èç-çà ÊÂÄ

Ãëàâà 12 - Ñèñòåìû ÃÒÄ

809

ñîãëàñîâàíèå ìåæäó ñêîðîñòÿìè âîçäóõà íà âõîäå

è âûõîäå ïðè ðàáîòå êîìïðåññîðà íà ðåæèìå íèæå

ðàñ÷åòíîãî. Â ðåçóëüòàòå ýòîãî íà íåðàñ÷åòíûõ ðå-

æèìàõ âîçìîæíà íåóñòîé÷èâàÿ ðàáîòà îòäåëüíûõ

ñòóïåíåé è âñåãî êîìïðåññîðà [12.4.4.4].

Áîëüøàÿ ñòåïåíü óìåíüøåíèÿ îñåâîé ñêîðîñ-

òè ïîòîêà âîçäóõà íà âõîäå â êîìïðåññîð íà ðåæè-

ìàõ ìåíåå ðàñ÷åòíîãî ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî óãîë

íàòåêàíèÿ ïîòîêà íà ïðîôèëè ëîïàòîê íà âõîäå ïî

ìåðå ñíèæåíèÿ ðåæèìà ðàáîòû äâèãàòåëÿ óâåëè-

÷èâàåòñÿ. Ïðè äîñòèæåíèè êðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ

óãëà ïðîèñõîäèò ñðûâ ïîòîêà ñ ïðîôèëåé è íà÷è-

íàåòñÿ íåóñòîé÷èâàÿ ðàáîòà êîìïðåññîðà (ñì.

Ðèñ. 12.4.1.12_1).

Â òàêèõ óñëîâèÿõ íåâîçìîæíî âûâåñòè äâè-

ãàòåëü íà ðåæèì ìàëîãî ãàçà áåç ðåãóëèðîâàíèÿ

êîìïðåññîðà.

Ðåãóëèðîâàíèå êîìïðåññîðà íà ïóñêîâûõ ðå-

æèìàõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñïåöèàëüíûìè óñòðîéñòâà-

ìè, êîòîðûå ïîçâîëÿþò îáåñïå÷èòü îïòèìàëüíûå

òðåóãîëüíèêè ñêîðîñòåé íà ïåðâûõ ñòóïåíÿõ ïî-

ñðåäñòâîì ïåðåïóñêà âîçäóõà èç-çà îïðåäåëåííûõ

ñòóïåíåé êîìïðåññîðà è èçìåíåíèÿ óãëà óñòàíîâ-

êè ëîïàòîê ÍÀ.

Ïåðåïóñê âîçäóõà îñóùåñòâëÿåòñÿ àâòîìàòè-

÷åñêè ïî çàäàííîìó àëãîðèòìó óïðàâëåíèÿ. Âîç-

äóõ ïåðåïóñêàåòñÿ ÷åðåç ñïåöèàëüíûå êëàïàíû èëè

çàñëîíêè, óñòàíîâëåííûå íà êîðïóñå êîìïðåññîðà.

Ïðè ïåðåïóñêå âîçäóõà ÷åðåç êëàïàíû çàñëîí-

êè ðàñõîä âîçäóõà äî ìåñòà îòáîðà óâåëè÷èâàåòñÿ,

ïðè òåõ æå îáîðîòàõ êîìïðåññîðà. Ýòî ïðèâîäèò

ê ðîñòó îñåâîé ñêîðîñòè íà âõîäå â êîìïðåññîð,

ê óìåíüøåíèþ óãëà ïðèòåêàíèÿ âîçäóõà ê ïðîôè-

ëÿì ëîïàòîê êîìïðåññîðà è èñêëþ÷åíèþ ñðûâà

ïîòîêà (ñì. Ðèñ. 12.4.1.12_2).

Òàêóþ æå ïî âåñîìîñòè ðîëü â îáåñïå÷åíèè

íàäåæíîñòè çàïóñêà, êàê è ñèñòåìà ïåðåïóñêà âîç-

äóõà, èãðàåò íà÷àëüíîå ïîëîæåíèå ÍÀ ïåðâûõ ñòó-

ïåíåé êîìïðåññîðà. Ïîâîðîò ëîïàòîê ÍÀ ïåðâûõ

ñòóïåíåé â ñòîðîíó âðàùåíèÿ ÐÊ (îòðèöàòåëüíûé

óãîë) ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ íàïðàâëåíèÿ ñêîðîñ-

òåé ïîòîêà äî ïîëó÷åíèÿ îïòèìàëüíîãî îáòåêàíèÿ

(ñì. Ðèñ. 12.4.1.12_3).

12.4.2 - Îñîáåííîñòè ïóñêîâûõ ñèñ-

òåì íàçåìíûõ ÃÒÓ

Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ÏÑ äëÿ íàçåìíûõ ÃÒÓ

ïðèìåíèìû ïðèíöèïû ïîñòðîåíèÿ ÏÑ àâèàöèîí-

íûõ äâèãàòåëåé, ñ ó÷åòîì îñîáåííîñòåé êîíñòðóê-

Ðèñóíîê 12.4.1.12_2 - Áåçîòðûâíîå îáòåêàíèå ïðîôèëÿ ÐË êîìïðåññîðà. Çàïóñê ñ îòêðûòûì ïåðåïóñêîì âîç-

äóõà èç-çà ÊÂÄ